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DE102020205941A1 - Oil pumping system and a method of regulating the oil pumping system - Google Patents

Oil pumping system and a method of regulating the oil pumping system Download PDF

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DE102020205941A1
DE102020205941A1 DE102020205941.1A DE102020205941A DE102020205941A1 DE 102020205941 A1 DE102020205941 A1 DE 102020205941A1 DE 102020205941 A DE102020205941 A DE 102020205941A DE 102020205941 A1 DE102020205941 A1 DE 102020205941A1
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DE
Germany
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auxiliary
pump
pressure
volume flow
cell
Prior art date
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Application number
DE102020205941.1A
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German (de)
Inventor
Holger Conrad
Mark Tepler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ölpumpsystem (1) für einen Verbrennungsmotor (6), einen Hybridantrieb oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Das Ölpumpsystem (1) weist einen Systemeinlass (2) und einen Systemauslass (3) auf. Das Ölpumpsystem (1) weist dabei eine Zellenpumpe (9) auf, die einlassseitig mit dem Systemeinlass (2) und auslassseitig über eine Hauptleitung (11) mit dem Systemauslass (3) fluidisch verbunden ist. Die Zellenpumpe (9) weist einen Steuerschieber auf, der zwischen einem ersten Steuerraum (13) und einem zweiten Steuerraum (14) der Zellenpumpe (9) schwenkbar ist. Der erste Steuerraum (13) ist dabei mit der Hauptleitung (11) der Zellenpumpe (9) druckausgleichend verbunden und der zweite Steuerraum (14) weist eine Feder (15) auf. Das Ölpumpsystem (1) weist auch eine elektrische Hilfspumpe (10) auf, die einlassseitig mit dem Systemeinlass (2) und auslassseitig über eine Hilfsleitung (12) mit dem Systemauslass (3) fluidisch verbunden ist.Erfindungsgemäß sind der zweite Steuerraum (14) der Zellenpumpe (9) und die Hilfsleitung (12) der Hilfspumpe (10) druckausgleichend miteinander verbunden, so dass die Zellenpumpe (9) mittels der Hilfspumpe (10) regelbar ist.Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren (17) zum Regeln des Ölpumpsystems (1).The invention relates to an oil pump system (1) for an internal combustion engine (6), a hybrid drive or a transmission of a motor vehicle. The oil pump system (1) has a system inlet (2) and a system outlet (3). The oil pump system (1) has a cell pump (9) which is fluidically connected on the inlet side to the system inlet (2) and on the outlet side via a main line (11) to the system outlet (3). The cell pump (9) has a control slide which can be pivoted between a first control chamber (13) and a second control chamber (14) of the cell pump (9). The first control chamber (13) is connected to the main line (11) of the cell pump (9) in a pressure-equalizing manner and the second control chamber (14) has a spring (15). The oil pump system (1) also has an electrical auxiliary pump (10) which is fluidically connected on the inlet side to the system inlet (2) and on the outlet side via an auxiliary line (12) to the system outlet (3). According to the invention, the second control chamber (14) is the Cell pump (9) and the auxiliary line (12) of the auxiliary pump (10) are connected to each other in a pressure-equalizing manner, so that the cell pump (9) can be regulated by means of the auxiliary pump (10). The invention also relates to a method (17) for regulating the oil pump system (1 ).

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölpumpsystem für einen Verbrennungsmotor, einen Hybridantrieb oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Regeln des Ölpumpsystems.The invention relates to an oil pump system for an internal combustion engine, a hybrid drive or a transmission of a motor vehicle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for regulating the oil pump system.

Ein Ölpumpsystem wird zum Transportieren von Öl aus einem Ölvorratsraum zu einem Verbrennungsmotor, einem Hybridantrieb oder einem Getriebe in einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Das Ölpumpsystem kann dabei eine mechanische Zellenpumpe mit einem Steuerschieber umfassen, der zwischen einem ersten Steuerraum und einem zweiten Steuerraum schwenkbar gelagert ist. Der erste Steuerraum ist dabei mit dem Ausgang der Zellenpumpe druckausgleichend verbunden, so dass der Druck in dem ersten Steuerraum von der Drehzahl der Zellenpumpe abhängt. In dem zweiten Steuerraum ist dann eine mechanische Feder angeordnet, die entgegen dem Druck in dem ersten Steuerraum wirkt. Der Steuerschieber befindet sich üblicherweise in einer Fail-Safe-Stellung, die üblicherweise der maximalen Antriebsleistung der Zellenpumpe entspricht. Steigen die Drehzahl der Zellenpumpe und der Druck in dem ersten Steuerraum, so wird der Steuerschieber entgegen der Kraft der Feder zu dem zweiten Steuerraum hin verschwenkt und die Zellenpumpe wird dadurch abgeregelt. Dabei wird ein definiertes Profil gefahren, das durch den Druck in dem ersten Steuerraum und durch die Feder definiert und drehzahlabhängig ist. Um bei Spitzenlasten des Verbrennungsmotors, des Hybridantriebs oder des Getriebes den Ölbedarf abzudecken, wird herkömmlich eine elektrische Pumpe zu der Zellenpumpe parallel geschaltet. Die Antriebsleistung der elektrischen Pumpe ist dabei durch die Differenz zwischen der Antriebsleistung der Zellenpumpe und dem Ölbedarf bei Spitzenlasten des Verbrennungsmotors, des Hybridantriebs oder des Getriebes gegeben. Entsprechend müssen sowohl die Zellenpumpe als auch die elektrische Pumpe eine ausreichende Antriebsleistung aufweisen. Nachteiligerweise werden dadurch die Kosten und auch der Bauraumbedarf des Ölpumpsystems erhöht.An oil pump system is used to transport oil from an oil reservoir to an internal combustion engine, a hybrid drive or a transmission in a motor vehicle. The oil pump system can include a mechanical cell pump with a control slide that is pivotably mounted between a first control chamber and a second control chamber. The first control chamber is connected to the output of the cell pump in a pressure-equalizing manner, so that the pressure in the first control chamber depends on the speed of the cell pump. A mechanical spring which acts against the pressure in the first control chamber is then arranged in the second control chamber. The control slide is usually in a fail-safe position, which usually corresponds to the maximum drive power of the cell pump. If the speed of the cell pump and the pressure in the first control chamber increase, the control slide is pivoted against the force of the spring towards the second control chamber and the cell pump is thereby regulated. A defined profile is run that is defined by the pressure in the first control chamber and by the spring and is speed-dependent. In order to cover the oil requirement at peak loads of the internal combustion engine, the hybrid drive or the transmission, an electric pump is conventionally connected in parallel to the cell pump. The drive power of the electric pump is given by the difference between the drive power of the cell pump and the oil requirement at peak loads of the internal combustion engine, the hybrid drive or the transmission. Accordingly, both the cell pump and the electric pump must have sufficient drive power. Disadvantageously, this increases the costs and also the space required for the oil pump system.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, für ein Ölpumpsystem der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden. Ferner soll ein entsprechendes Verfahren zum Regeln des Ölpumpsystems bereitgestellt werden.The object of the invention is to provide an improved or at least alternative embodiment for an oil pump system of the generic type, in which the disadvantages described are overcome. Furthermore, a corresponding method for regulating the oil pump system is to be provided.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, these objects are achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Ein Ölpumpsystem ist für einen Verbrennungsmotor, einen Hybridantrieb oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Dabei weist das Ölpumpsystem einen Systemeinlass zum Anschließen an einen Ölvorratsraum und einen Systemauslass zum Anschließen an den Verbrennungsmotor, den Hybridantrieb oder das Getriebe auf. Das Ölpumpsystem weist dabei eine Zellenpumpe auf, die einlassseitig mit dem Systemeinlass und auslassseitig über eine Hauptleitung mit dem Systemauslass fluidisch verbunden ist. Die Zellenpumpe weist dabei einen Steuerschieber auf, der zwischen einem ersten Steuerraum und einem zweiten Steuerraum der Zellenpumpe schwenkbar ist. Der erste Steuerraum ist dabei mit der Hauptleitung der Zellenpumpe druckausgleichend verbunden und der zweite Steuerraum weist eine Feder auf, so dass der Steuerschieber seitens des ersten Steuerraums druckbelastbar und seitens des zweiten Steuerraums federbelastet ist. Zudem weist das Ölpumpsystem eine elektrische Hilfspumpe auf, die einlassseitig mit dem Systemeinlass und auslassseitig über eine Hilfsleitung mit dem Systemauslass fluidisch verbunden ist. Erfindungsgemäß sind der zweite Steuerraum der Zellenpumpe und die Hilfsleitung der Hilfspumpe druckausgleichend miteinander verbunden, so dass die Zellenpumpe mittels der Hilfspumpe regelbar ist.An oil pump system is provided for an internal combustion engine, a hybrid drive or a transmission of a motor vehicle. The oil pump system has a system inlet for connection to an oil reservoir and a system outlet for connection to the internal combustion engine, the hybrid drive or the transmission. The oil pump system has a cell pump which is fluidically connected on the inlet side to the system inlet and on the outlet side via a main line to the system outlet. The cell pump has a control slide which can be pivoted between a first control chamber and a second control chamber of the cell pump. The first control chamber is connected to the main line of the cell pump in a pressure-equalizing manner and the second control chamber has a spring so that the control slide can be pressure-loaded by the first control chamber and spring-loaded by the second control chamber. In addition, the oil pump system has an electrical auxiliary pump which is fluidically connected on the inlet side to the system inlet and on the outlet side via an auxiliary line to the system outlet. According to the invention, the second control chamber of the cell pump and the auxiliary line of the auxiliary pump are connected to one another in a pressure-equalizing manner, so that the cell pump can be regulated by means of the auxiliary pump.

Die Zellenpumpe weist üblicherweise einen Rotor mit einer Drehwelle und mit mehreren Drehschiebern auf. Die Drehwelle ist dabei mit einer Nicht-Koaxialität in einem zylindrischen Pumpraum des Steuerschiebers aufgenommen. Mit anderen Worten ist eine Rotationsachse der Drehwelle zu einer Längsmittelachse des Pumpraums parallel und beabstandet angeordnet. Die Drehschieber sind radial verschiebbar in der Drehwelle aufgenommen und teilen den Pumpraum in mehrere abweichend große Teilräume auf. Wird die Drehwelle mit den Drehschiebern rotiert, so werden abhängig von der aktuellen Nicht-Koaxialität und der aktuellen Drehzahl der Drehwelle auslassseitig ein Hauptdruck und ein Hauptvolumenstrom erzeugt. Der Steuerschieber ist dabei zwischen dem ersten Steuerraum und dem zweiten Steuerraum schwenkbar gelagert. Sind der Druck in dem ersten Steuerraum und der Gegendruck in dem zweiten Steuerraum gleich, so befindet sich der Steuerschieber in einer Fail-Safe-Stellung. Unterscheiden sich der Druck in dem ersten Steuerraum und der Gegendruck in dem zweiten Steuerraum, so wird der Steuerschieber aus der Fail-Safe-Stellung verschwenkt. Dabei ändern sich die Nicht-Koaxialität der Drehwelle in dem Pumpraum und die physikalische Ausgestaltung der Zellenpumpe. Entsprechend ändern sich dadurch auch der erzeugte Hauptdruck und der erzeugte Hauptvolumenstrom der Zellenpumpe. Die Zellenpumpe kann dadurch geregelt werden.The cell pump usually has a rotor with a rotating shaft and a plurality of rotary vanes. The rotating shaft is received with a non-coaxiality in a cylindrical pump chamber of the control slide. In other words, an axis of rotation of the rotary shaft is arranged parallel to and spaced apart from a longitudinal center axis of the pump chamber. The rotary slides are accommodated in the rotary shaft in a radially displaceable manner and divide the pump chamber into several sub-chambers of different sizes. If the rotary shaft is rotated with the rotary valve, a main pressure and a main volume flow are generated on the outlet side depending on the current non-coaxiality and the current speed of the rotary shaft. The control slide is pivotably mounted between the first control chamber and the second control chamber. If the pressure in the first control chamber and the counter pressure in the second control chamber are the same, the control slide is in a fail-safe position. If the pressure in the first control chamber and the counter pressure in the second control chamber differ, the control slide is pivoted out of the fail-safe position. This changes the non-coaxiality of the rotating shaft in the pump chamber and the physical configuration of the cell pump. The main pressure generated and the main volume flow generated by the cell pump change accordingly. The cell pump can be regulated in this way.

Der erste Steuerraum ist dabei mit der Hauptleitung druckausgleichend verbunden, so dass der Druck in dem ersten Steuerraum dem von der Zellenpumpe erzeugten Hauptdruck entspricht. In dem zweiten Steuerraum ist die Feder angeordnet, die den Gegendruck in dem zweiten Steuerraum erzeugt. Ferner ist der zweite Steuerraum mit der Hilfsleitung druckausgleichend verbunden. Erzeugt die Hilfspumpe auslassseitig einen Hilfsdruck und einen Hilfsvolumenstrom, so wird der Gegendruck in dem zweiten Steuerraum durch den Hilfsdruck geändert. Bei dem positiven Hilfsdruck wird dabei der entgegen des Hauptdrucks wirkende Gegendruck erhöht und die Zellenpumpe wird schwächer abgeregelt. Bei einem negativen Hilfsdruck wird der entgegen des Hauptdrucks wirkende Gegendruck reduziert und die Zellenpumpe wird stärker abgeregelt.The first control chamber is connected to the main line in a pressure-equalizing manner, so that the pressure in the first control chamber corresponds to the main pressure generated by the cell pump. The spring, which generates the counter pressure in the second control chamber, is arranged in the second control chamber. Furthermore, the second control chamber is connected to the auxiliary line in a pressure-equalizing manner. If the auxiliary pump generates an auxiliary pressure and an auxiliary volume flow on the outlet side, the counterpressure in the second control chamber is changed by the auxiliary pressure. In the case of the positive auxiliary pressure, the counter pressure acting against the main pressure is increased and the cell pump is regulated more weakly. In the case of a negative auxiliary pressure, the counter pressure acting against the main pressure is reduced and the cell pump is regulated to a greater extent.

Die Begriffe „positiver Druck“ und „negativer Druck“ sowie „positiver Volumenstrom“ und „negativer Volumenstrom“ beziehen sich dabei auf die Richtung des auslassseitigen Volumenstroms. Die Richtung des auslassseitigen Volumenstroms ist von dem Systemeinlass zu dem Systemauslass „positiv“ und von dem Systemauslass zu dem Systemeinlass „negativ“. Auslassseitig liegen also bei dem negativen Druck der negative Volumenstrom und bei dem positiven Druck der positive Volumenstrom vor.The terms “positive pressure” and “negative pressure” as well as “positive volume flow” and “negative volume flow” relate to the direction of the volume flow on the outlet side. The direction of the volume flow on the outlet side is “positive” from the system inlet to the system outlet and “negative” from the system outlet to the system inlet. On the outlet side, the negative volume flow is present at the negative pressure and the positive volume flow is present at the positive pressure.

Vorteilhafterweise kann in der Hilfsleitung ein Rückschlagventil angeschlossen sein, der beim Überschreiten eines vorgegebenen positiven Grenzdrucks seitens Hilfspumpe öffnet. Das Rückschlagventil verhindert dabei ein Strömen des Hilfsvolumenstroms zu dem Systemauslass, wenn der Hilfsdruck kleiner als der Grenzdruck ist. Dadurch kann die Zellenpumpe durch die Hilfspumpe geregelt werden, ohne dass der Gesamtdruck an dem Systemauslass durch den Hilfsdruck und der Gesamtvolumenstrom an dem Systemauslass durch den Hilfsvolumenstrom beeinflusst werden. Zudem verhindert das Rückschlagventil einen ungewollten Rückstrom von dem Systemauslass zu der Hilfspumpe in den Betriebszuständen, in denen die Drehzahl der Hilfspumpe gering oder gleich Null ist.Advantageously, a check valve can be connected in the auxiliary line which opens when the auxiliary pump exceeds a predetermined positive limit pressure. The check valve prevents the auxiliary volume flow from flowing to the system outlet when the auxiliary pressure is less than the limit pressure. As a result, the cell pump can be regulated by the auxiliary pump without the total pressure at the system outlet being influenced by the auxiliary pressure and the total volume flow at the system outlet being influenced by the auxiliary volume flow. In addition, the check valve prevents an undesired backflow from the system outlet to the auxiliary pump in the operating states in which the speed of the auxiliary pump is low or equal to zero.

In dem erfindungsgemäßen Ölpumpsystem kann die Zellenpumpe eine reduzierte Antriebsleistung aufweisen und dadurch kleiner ausgeführt sein. Auch die Antriebsleistung der elektrischen Pumpe kann reduziert werden. Insgesamt können die Zellenpumpe und die Hilfspumpe kleiner ausgeführt werden und dadurch die Kosten des Ölpumpsystems reduziert werden.In the oil pump system according to the invention, the cell pump can have a reduced drive power and can therefore be made smaller. The drive power of the electric pump can also be reduced. Overall, the cell pump and the auxiliary pump can be made smaller, thereby reducing the costs of the oil pump system.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Regeln des oben beschriebenen Ölpumpsystems für einen Verbrennungsmotor, einen Hybridantrieb oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Dabei erzeugen die Zellenpumpe auslassseitig einen Hauptdruck und die Hilfspumpe auslassseitig einen Hilfsdruck. Auf den Steuerschieber wirken dann seitens des ersten Steuerraums der Hauptdruck und seitens des zweiten Steuerraums ein durch den Hilfsdruck geänderter Gegendruck. Der Gegendruck setzt sich dabei aus dem Hilfsdruck und dem Druck der Feder zusammen. Die Zellenpumpe wird dann durch die Änderung des Hilfsdrucks geregelt. Dabei sind abweichende Regelzustände des Ölpumpsystems möglich.The invention also relates to a method for regulating the above-described oil pump system for an internal combustion engine, a hybrid drive or a transmission of a motor vehicle. The cell pump generates a main pressure on the outlet side and the auxiliary pump generates an auxiliary pressure on the outlet side. The main pressure then acts on the control slide from the first control chamber and a counter pressure changed by the auxiliary pressure from the second control chamber. The counter pressure is made up of the auxiliary pressure and the pressure of the spring. The cell pump is then regulated by changing the auxiliary pressure. Different control states of the oil pump system are possible.

In einem ersten Regelzustand des Ölpumpsystems werden die Zellenpumpe eingeschaltet und die Hilfspumpe ausgeschaltet. Die Zellenpumpe erzeugt auslassseitig den positiven Hauptdruck und die Hilfspumpe erzeugt auslassseitig den Hilfsdruck gleich Null. Entsprechend wird die Zellenpumpe durch den positiven Hauptdruck und den ausschließlich durch die Feder erzeugten Gegendruck geregelt. Der erste Regelzustand entspricht dabei einem herkömmlichen Regelzustand des Ölpumpsystems ohne die druckausgleichend mit der Zellenpumpe verbundene Hilfspumpe.In a first control state of the oil pump system, the cell pump is switched on and the auxiliary pump is switched off. The cell pump generates the positive main pressure on the outlet side and the auxiliary pump generates the auxiliary pressure equal to zero on the outlet side. The cell pump is regulated accordingly by the positive main pressure and the counter pressure generated exclusively by the spring. The first control state corresponds to a conventional control state of the oil pump system without the pressure-compensating auxiliary pump connected to the cell pump.

Vorteilhafterweise können dann in dem ersten Regelzustand die Zellenpumpe einen positiven Hauptvolumenstrom und die Hilfspumpe keinen Hilfsvolumenstrom erzeugen. An dem Systemauslass liegen dann ein Gesamtdruck gleich dem Hauptdruck und ein Gesamtvolumenstrom gleich dem Hauptvolumenstrom vor. Da die Hilfspumpe ausgeschaltet ist, bleiben der Gesamtdruck und der Gesamtvolumenstrom an dem Systemauslass von dem Hilfsdruck und von dem Hilfsvolumenstrom nicht beeinflusst.In the first control state, the cell pump can then advantageously generate a positive main volume flow and the auxiliary pump cannot generate an auxiliary volume flow. At the system outlet there is then a total pressure equal to the main pressure and a total volume flow equal to the main volume flow. Since the auxiliary pump is switched off, the total pressure and the total volume flow at the system outlet remain unaffected by the auxiliary pressure and the auxiliary volume flow.

In einem zweiten Regelzustand des Ölpumpsystems werden die Zellenpumpe und die Hilfspumpe eingeschaltet. Die Zellenpumpe erzeugt auslassseitig den positiven Hauptdruck und die Hilfspumpe erzeugt auslassseitig den negativen Hilfsdruck. Der negative Hilfsdruck ist dabei kleiner als ein positiver Grenzdruck eines Rückschlagventils in der Hilfsleitung. Die Zellenpumpe wird dann durch den positiven Hauptdruck und den durch den Hilfsdruck verkleinerten Gegendruck geregelt. Da der Gegendruck verkleinert ist, wird in dem zweiten Regelzustand die Zellenpumpe stärker als herkömmlich abgeregelt.In a second control state of the oil pump system, the cell pump and the auxiliary pump are switched on. The cell pump generates the positive main pressure on the outlet side and the auxiliary pump generates the negative auxiliary pressure on the outlet side. The negative auxiliary pressure is smaller than a positive limit pressure of a check valve in the auxiliary line. The cell pump is then regulated by the positive main pressure and the counter pressure reduced by the auxiliary pressure. Since the back pressure is reduced, the cell pump is regulated more strongly than conventionally in the second control state.

Vorteilhafterweise können in dem zweiten Regelzustand die Zellenpumpe einen positiven Hauptvolumenstrom und die Hilfspumpe einen negativen Hilfsvolumenstrom erzeugen. Da der negative Hilfsdruck kleiner als der positive Grenzdruck des Rückschlagventils ist, ist das Rückschlagventil in der Hilfsleitung geschlossen. Ein Strömen in der Hilfsleitung ist durch das geschlossene Rückschlagventil sowohl von dem Systemauslass zu der Hilfspumpe als auch von der Hilfspumpe zu dem Systemauslass verhindert. An dem Systemauslass liegen dann ein Gesamtdruck gleich dem Hauptdruck und ein Gesamtvolumenstrom gleich dem Hauptvolumenstrom vor. Mit anderen Worten beeinflussen der Hilfsdruck und der Hilfsvolumenstrom den Gesamtdruck und den Gesamtvolumenstrom an dem Systemauslass nicht.In the second control state, the cell pump can advantageously generate a positive main volume flow and the auxiliary pump can generate a negative auxiliary volume flow. Since the negative auxiliary pressure is less than the positive limit pressure of the check valve, the check valve in the auxiliary line is closed. A flow in the auxiliary line is prevented by the closed check valve both from the system outlet to the auxiliary pump and from the auxiliary pump to the system outlet. At the system outlet there is then a total pressure equal to the main pressure and a total volume flow equal to that Main volume flow before. In other words, the auxiliary pressure and the auxiliary volume flow do not influence the total pressure and the total volume flow at the system outlet.

In einem dritten Regelzustand des Ölpumpsystems werden die Zellenpumpe und die Hilfspumpe eingeschaltet. Die Zellenpumpe erzeugt auslassseitig den positiven Hauptdruck und die Hilfspumpe erzeugt auslassseitig den positiven Hilfsdruck. Der positive Hilfsdruck ist dabei kleiner als ein positiver Grenzdruck eines Rückschlagventils in der Hilfsleitung. Die Zellenpumpe wird dann durch den positiven Hauptdruck und den durch den Hilfsdruck vergrößerten Gegendruck geregelt. Da der Gegendruck vergrößert ist, wird in dem dritten Regelzustand die Zellenpumpe schwächer als herkömmlich abgeregelt.In a third control state of the oil pump system, the cell pump and the auxiliary pump are switched on. The cell pump generates the positive main pressure on the outlet side and the auxiliary pump generates the positive auxiliary pressure on the outlet side. The positive auxiliary pressure is smaller than a positive limit pressure of a check valve in the auxiliary line. The cell pump is then regulated by the positive main pressure and the counter pressure increased by the auxiliary pressure. Since the back pressure is increased, the cell pump is regulated more weakly than conventionally in the third control state.

Vorteilhafterweise können in dem dritten Regelzustand die Zellenpumpe einen positiven Hauptvolumenstrom und die Hilfspumpe einen positiven Hilfsvolumenstrom erzeugen. Da der positive Hilfsdruck kleiner als der positive Grenzdruck des Rückschlagventils ist, ist das Rückschlagventil in der Hilfsleitung geschlossen. Ein Strömen in der Hilfsleitung ist durch das geschlossene Rückschlagventil sowohl von dem Systemauslass zu der Hilfspumpe als auch von der Hilfspumpe zu dem Systemauslass verhindert. An dem Systemauslass liegen dann ein Gesamtdruck gleich dem Hauptdruck und ein Gesamtvolumenstrom gleich dem Hauptvolumenstrom vor. Mit anderen Worten beeinflussen der Hilfsdruck und der Hilfsvolumenstrom den Gesamtdruck und den Gesamtvolumenstrom an dem Systemauslass nicht.In the third control state, the cell pump can advantageously generate a positive main volume flow and the auxiliary pump can generate a positive auxiliary volume flow. Since the positive auxiliary pressure is less than the positive limit pressure of the check valve, the check valve in the auxiliary line is closed. A flow in the auxiliary line is prevented by the closed check valve both from the system outlet to the auxiliary pump and from the auxiliary pump to the system outlet. At the system outlet there is then a total pressure equal to the main pressure and a total volume flow equal to the main volume flow. In other words, the auxiliary pressure and the auxiliary volume flow do not influence the total pressure and the total volume flow at the system outlet.

In einem vierten Regelzustand des Ölpumpsystems werden die Zellenpumpe und die Hilfspumpe eingeschaltet. Die Zellenpumpe erzeugt auslassseitig den positiven Hauptdruck und die Hilfspumpe erzeugt auslassseitig den positiven Hilfsdruck. Der positive Hilfsdruck ist dabei größer als ein positiver Grenzdruck eines Rückschlagventils in der Hilfsleitung. Die Zellenpumpe wird dann durch den positiven Hauptdruck und den durch den Hilfsdruck vergrößerten Gegendruck geregelt. Da der Gegendruck vergrößert ist, wird in dem vierten Regelzustand die Zellenpumpe schwächer als herkömmlich abgeregelt.In a fourth control state of the oil pump system, the cell pump and the auxiliary pump are switched on. The cell pump generates the positive main pressure on the outlet side and the auxiliary pump generates the positive auxiliary pressure on the outlet side. The positive auxiliary pressure is greater than a positive limit pressure of a check valve in the auxiliary line. The cell pump is then regulated by the positive main pressure and the counter pressure increased by the auxiliary pressure. Since the back pressure is increased, in the fourth control state, the cell pump is regulated more weakly than conventionally.

Vorteilhafterweise können in dem vierten Regelzustand die Zellenpumpe einen positiven Hauptvolumenstrom und die Hilfspumpe einen positiven Hilfsvolumenstrom erzeugen. Da der positive Hilfsdruck größer als der positive Grenzdruck des Rückschlagventils ist, wird das Rückschlagventil in der Hilfsleitung geöffnet. Der Hilfsvolumenstrom kann ungehindert zu dem Systemauslass strömen. An dem Systemauslass liegen dann ein Gesamtdruck gleich der Summe des Hauptdrucks und des Hilfsdrucks sowie ein Gesamtvolumenstrom gleich der Summe des Hauptvolumenstroms und des Hilfsvolumenstroms vor. In dem vierten Regelzustand regelt die Hilfspumpe also nicht nur die Zellenpumpe, sondern fördert auch den Hilfsvolumenstrom zu dem Systemauslass und entsprechend zu dem Verbrennungsmotor, dem Hybridantrieb oder dem Getriebe. Mit anderen Worten ist in dem vierten Regelzustand die Hilfspumpe parallel zu der Zellenpumpe geschaltet. Der vierte Regelzustand kann beispielweise bei Spitzenlasten des Verbrennungsmotors, des Hybridantriebs oder des Getriebes eingesetzt werden, um den erhöhten Ölbedarf abzudecken.In the fourth control state, the cell pump can advantageously generate a positive main volume flow and the auxiliary pump can generate a positive auxiliary volume flow. Since the positive auxiliary pressure is greater than the positive limit pressure of the check valve, the check valve in the auxiliary line is opened. The auxiliary volume flow can flow unhindered to the system outlet. At the system outlet there is then a total pressure equal to the sum of the main pressure and the auxiliary pressure and a total volume flow equal to the sum of the main volume flow and the auxiliary volume flow. In the fourth control state, the auxiliary pump not only regulates the cell pump, but also conveys the auxiliary volume flow to the system outlet and, accordingly, to the internal combustion engine, the hybrid drive or the transmission. In other words, in the fourth control state, the auxiliary pump is connected in parallel with the cell pump. The fourth control state can be used, for example, at peak loads of the internal combustion engine, the hybrid drive or the transmission in order to cover the increased oil requirement.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Zellenpumpe des Ölpumpsystems durch die Hilfspumpe zusätzlich geregelt werden. Dadurch können die Zellenpumpe und die elektrische Hilfspumpe jeweils eine reduzierte Antriebsleistung aufweisen und dadurch kleiner ausgeführt sein. Dadurch können die Kosten und der Bauraumbedarf des Ölpumpsystems reduziert werden.In the method according to the invention, the cell pump of the oil pump system can also be regulated by the auxiliary pump. As a result, the cell pump and the electrical auxiliary pump can each have a reduced drive power and thus be made smaller. As a result, the costs and the space required for the oil pump system can be reduced.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures on the basis of the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch

  • 1 ein Schaltungsschema in einem erfindungsgemäßen Ölpumpsystem;
  • 2 einen Zusammenhang zwischen einem Gesamtvolumenstrom des Ölpumpsystems und der Drehzahl der Zellenpumpe in abweichenden Regelzuständen eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3 eine Schnittansicht der Zellenpumpe in dem erfindungsgemäßen Ölpumpsystem.
It show each schematically
  • 1 a circuit diagram in an oil pump system according to the invention;
  • 2 a relationship between a total volume flow of the oil pump system and the speed of the cell pump in different control states of a method according to the invention;
  • 3 a sectional view of the cell pump in the oil pumping system according to the invention.

1 zeigt ein Schaltungsschema in einem erfindungsgemäßen Ölpumpsystem 1. Das Ölpumpsystem 1 weist dabei einen Systemeinlass 2 und einen Systemauslass 3 auf. Der Systemeinlass 2 ist dabei über eine Leitung an einen Ölvorratsraum 4 fluidisch angeschlossen. Der Systemauslass 3 ist an eine Motorleitung 5 angeschlossen, die zu dem Verbrennungsmotor 6 eines Kraftfahrzeugs führt. Zwischen dem Verbrennungsmotor 6 und dem Systemauslass 3 sind ein Ölfilter 7 und ein Drucksensor 8 angeschlossen. Das Ölpumpsystem 1 weist dabei eine Zellenpumpe 9 und eine elektrische Hilfspumpe 10 auf. Die Zellenpumpe 9 und die Hilfspumpe 10 sind einlassseitig mit dem Systemeinlass 2 - hier nicht gezeigt - fluidisch verbunden. Die Zellenpumpe 9 ist auslassseitig über eine Hauptleitung 11 und die Hilfspumpe 10 ist auslassseitig über eine Hilfsleitung 12 mit dem Systemauslass 3 fluidisch verbunden. 1 shows a circuit diagram in an oil pump system according to the invention 1 . The oil pumping system 1 shows a system inlet 2 and a system outlet 3 on. The system inlet 2 is connected to an oil reservoir via a line 4th fluidically connected. The system outlet 3 is on a motor line 5 connected to the internal combustion engine 6th of a motor vehicle. Between the internal combustion engine 6th and the system outlet 3 are an oil filter 7th and a pressure sensor 8th connected. The oil pumping system 1 has a cell pump 9 and an auxiliary electric pump 10 on. The cell pump 9 and the auxiliary pump 10 are on the inlet side with the system inlet 2 - not shown here - fluidically connected. The cell pump 9 is on the outlet side via a main line 11th and the auxiliary pump 10 is on the outlet side via an auxiliary line 12th with the system outlet 3 fluidically connected.

Die Zellenpumpe 9 weist einen Steuerschieber - hier nicht gezeigt - auf, der zwischen einem ersten Steuerraum 13 und einem zweiten Steuerraum 14 der Zellenpumpe 9 schwenkbar ist. Der erste Steuerraum 13 ist dabei mit der Hauptleitung 11 der Zellenpumpe 9 druckausgleichend verbunden. Der zweite Steuerraum 14 weist eine mechanische Feder 15 auf und ist druckausgleichend mit der Hilfsleitung 12 der Hilfspumpe 10 verbunden. In dem ersten Steuerraum 13 herrscht also ein von der Zellenpumpe 9 erzeugte Hauptdruck. In dem zweiten Steuerraum 14 herrscht ein Gegendruck, der sich aus der mechanischen Kraft der Feder 15 und einem von der Hilfspumpe 10 erzeugten Hilfsdruck ergibt. Der Gegendruck in dem zweiten Steuerraum 14 wirkt dabei entgegen dem Hauptdruck in dem ersten Steuerraum 13. In der Hilfsleitung 12 ist zudem ein Rückschlagventil 16 angeschlossen, der beim Überschreiten eines vorgegebenen positiven Grenzdrucks seitens Hilfspumpe 10 öffnet. Zweckgemäß ist das Rückschlagventil 16 stromab von der Verbindungsstelle zwischen dem zweiten Steuerraum 14 und der Hilfspumpe 10 angeschlossen.The cell pump 9 has a control slide - not shown here - between a first control chamber 13th and a second control room 14th the cell pump 9 is pivotable. The first control room 13th is with the main line 11th the cell pump 9 connected to equalize pressure. The second control room 14th has a mechanical spring 15th and is pressure equalizing with the auxiliary line 12th the auxiliary pump 10 tied together. In the first control room 13th So there is one from the cell pump 9 generated main pressure. In the second control room 14th there is a counter-pressure that results from the mechanical force of the spring 15th and one from the auxiliary pump 10 generated auxiliary pressure results. The back pressure in the second control room 14th acts against the main pressure in the first control room 13th . In the auxiliary line 12th is also a check valve 16 connected when a predetermined positive limit pressure is exceeded by the auxiliary pump 10 opens. The check valve is appropriate 16 downstream of the junction between the second control room 14th and the auxiliary pump 10 connected.

In dem erfindungsgemäßen Ölpumpsystem 1 kann die Zellenpumpe 9 durch die Hilfspumpe 10 geregelt werden. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Regeln des Ölpumpsystems 1 anhand 2 näher erläutert.In the oil pumping system according to the invention 1 can the cell pump 9 through the auxiliary pump 10 be managed. The following is a procedure for regulating the oil pumping system 1 based 2 explained in more detail.

2 zeigt einen Zusammenhang zwischen einem Gesamtvolumenstrom GV an dem Systemauslass 3 des Ölpumpsystems 1 und der Drehzahl N der Zellenpumpe 9. Es versteht sich, dass die angegebenen Werte rein beispielhaft sind und nur zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens 17 dienen. In dem Verfahren 17 können dabei insgesamt vier Regelzustände I, II, III und IV des Ölpumpsystems 1 unterschieden werden. 2 shows a relationship between a total volume flow GV at the system outlet 3 of the oil pumping system 1 and the speed N the cell pump 9 . It goes without saying that the values given are purely exemplary and only to illustrate a method according to the invention 17th to serve. In the process 17th can have a total of four control states I. , II , III and IV of the oil pumping system 1 can be distinguished.

In dem ersten Regelzustand I des Ölpumpsystems 1 werden die Zellenpumpe 9 eingeschaltet und die Hilfspumpe 10 ausgeschaltet. Die Zellenpumpe 9 erzeugt auslassseitig den positiven Hauptdruck und den positiven Hauptvolumenstrom. Die Hilfspumpe 10 erzeugt auslassseitig den Hilfsdruck gleich Null und den Hilfsvolumenstrom gleich Null. In dem ersten Steuerraum 13 liegt der Hauptdruck und in dem zweiten Steuerraum 14 liegt der allein durch die Feder 15 erzeugte Gegendruck vor. Der erste Regelzustand I entspricht somit einem herkömmlichen Regelzustand des Ölpumpsystems 1 ohne die druckausgleichend mit der Zellenpumpe 9 verbundene Hilfspumpe 10. An dem Systemauslass 3 liegt dann der zu dem Hauptdruck identische Gesamtdruck und der Gesamtvolumenstrom GV an dem Systemauslass 3 entspricht dem Hauptvolumenstrom der Zellenpumpe 9.In the first rule state I. of the oil pumping system 1 become the cell pump 9 switched on and the auxiliary pump 10 switched off. The cell pump 9 generates the positive main pressure and the positive main volume flow on the outlet side. The auxiliary pump 10 generates the auxiliary pressure equal to zero and the auxiliary volume flow equal to zero on the outlet side. In the first control room 13th is the main pressure and in the second control room 14th lies alone by the pen 15th generated back pressure. The first rule state I. thus corresponds to a conventional control state of the oil pump system 1 without the pressure equalizing with the cell pump 9 connected auxiliary pump 10 . At the system outlet 3 then the total pressure and the total volume flow are identical to the main pressure GV at the system outlet 3 corresponds to the main volume flow of the cell pump 9 .

In dem zweiten Regelzustand II (zusätzlich in II-1 und II-2 unterteilt) des Ölpumpsystems 1 werden die Zellenpumpe 9 und die Hilfspumpe 10 eingeschaltet. Die Zellenpumpe 9 erzeugt auslassseitig den positiven Hauptdruck und den positiven Hauptvolumenstrom. Die Hilfspumpe 10 erzeugt auslassseitig den negativen Hilfsdruck und den negativen Hilfsvolumenstrom. Mit anderen Worten pumpt die Hilfspumpe 10 das Öl aus dem zweiten Steuerraum 14 zu dem Ölvorratsraum 4. Abhängig von dem erzeugten negativen Hilfsdruck der Hilfspumpe 10 ist der zweite Regelzustand II zusätzlich als II-1 und II-2 bezeichnet. In dem zweiten Regelzustand 11-1 ist der negative Hilfsdruck am kleinsten und in dem zweiten Regelzustand II-2 am größten. Zu dem zweiten Regelzustand II-2 sind mehrere Verläufe in 2 eingetragen, um die statistischen Messabweichungen innerhalb des zweiten Regelzustands II-2 zu zeigen. Es versteht sich, dass der erzeugte negative Hilfsdruck von der Drehzahl und der Antriebsleistung der Hilfspumpe 10 abhängt.In the second rule state II (additionally in II-1 and II-2 divided) of the oil pumping system 1 become the cell pump 9 and the auxiliary pump 10 switched on. The cell pump 9 generates the positive main pressure and the positive main volume flow on the outlet side. The auxiliary pump 10 generates the negative auxiliary pressure and the negative auxiliary volume flow on the outlet side. In other words, the auxiliary pump pumps 10 the oil from the second control room 14th to the oil storage room 4th . Depending on the negative auxiliary pressure generated by the auxiliary pump 10 is the second control state II additionally as II-1 and II-2 designated. In the second rule state 11-1 the negative auxiliary pressure is the smallest and in the second control state II-2 the biggest. The second rule state II-2 are several gradients in 2 entered for the statistical measurement deviations within the second control state II-2 to show. It goes without saying that the negative auxiliary pressure generated depends on the speed and the drive power of the auxiliary pump 10 depends.

In dem ersten Steuerraum 13 liegt nun der Hauptdruck und in dem zweiten Steuerraum 14 liegt ein Gegendruck vor, der durch die Feder 15 erzeugt und durch den negativen Hilfsdruck der Hilfspumpe 10 verkleinert ist. Dadurch ist die Zellenpumpe 9 stärker als herkömmlich bzw. als in dem ersten Regelzustand I abgeregelt. Entsprechend erzeugt die Zellenpumpe 9 im Vergleich zu dem Regelzustand I einen kleineren Hauptdruck und einen kleineren Hauptvolumenstrom. In dem zweiten Regelzustand II ist der negative Hilfsdruck kleiner als der positive Grenzdruck des Rückschlagventils 16 in der Hilfsleitung 12 und das Rückschlagventil 16 ist geschlossen. Der Hilfsdruck und der Hilfsvolumenstrom beeinflussen den Gesamtdruck und den Gesamtvolumenstrom an dem Systemauslass 3 nicht. An dem Systemauslass 3 liegen also der zu dem Hauptdruck identischer Gesamtdruck und der zu dem Hauptvolumenstrom identischer Gesamtvolumenstrom GV vor.In the first control room 13th The main pressure is now in the second control room 14th there is a counter pressure created by the spring 15th generated and by the negative auxiliary pressure of the auxiliary pump 10 is reduced in size. This is the cell pump 9 stronger than conventional or than in the first control state I. regulated. The cell pump generates accordingly 9 compared to the normal state I. a smaller main pressure and a smaller main volume flow. In the second rule state II the negative auxiliary pressure is lower than the positive limit pressure of the check valve 16 in the auxiliary line 12th and the check valve 16 is closed. The auxiliary pressure and the auxiliary volume flow influence the total pressure and the total volume flow at the system outlet 3 not. At the system outlet 3 that is, the total pressure identical to the main pressure and the total volume flow identical to the main volume flow lie GV before.

In dem dritten Regelzustand III des Ölpumpsystems 1 werden die Zellenpumpe 9 und die Hilfspumpe 10 eingeschaltet. Die Zellenpumpe 9 erzeugt auslassseitig den positiven Hauptdruck und den positiven Hauptvolumenstrom. Die Hilfspumpe 10 erzeugt auslassseitig den positiven Hilfsdruck und den positiven Hilfsvolumenstrom. Mit anderen Worten pumpt die Hilfspumpe 10 das Öl aus dem Ölvorratsraum 4 in den zweiten Steuerraum 14. Zu dem dritten Regelzustand III sind mehrere Verläufe in 2 eingetragen, um die statistischen Messabweichungen innerhalb des dritten Regelzustands III zu zeigen. Es versteht sich, dass der erzeugte positive Hilfsdruck von der Drehzahl und der Antriebsleistung der Hilfspumpe 10 abhängt.In the third rule state III of the oil pumping system 1 become the cell pump 9 and the auxiliary pump 10 switched on. The cell pump 9 generates the positive main pressure and the positive main volume flow on the outlet side. The auxiliary pump 10 generates the positive auxiliary pressure and the positive auxiliary volume flow on the outlet side. In other words, the auxiliary pump pumps 10 the oil from the Oil storage room 4th in the second control room 14th . The third rule state III are several gradients in 2 entered for the statistical measurement deviations within the third control status III to show. It goes without saying that the positive auxiliary pressure generated depends on the speed and the drive power of the auxiliary pump 10 depends.

In dem ersten Steuerraum 13 liegt nun der Hauptdruck und in dem zweiten Steuerraum 14 liegt ein Gegendruck vor, der durch die Feder 15 erzeugt und durch den positiven Hilfsdruck der Hilfspumpe 10 vergrößert ist. Dadurch ist die Zellenpumpe 9 schwächer als herkömmlich bzw. als in dem ersten Regelzustand I abgeregelt. Entsprechend erzeugt die Zellenpumpe 9 im Vergleich zu dem ersten Regelzustand I einen höheren Hauptdruck und einen höheren Hauptvolumenstrom. Der positive Hilfsdruck ist dabei kleiner als der positive Grenzdruck des Rückschlagventils 16 in der Hilfsleitung 12 und das Rückschlagventil 16 bleibt in dem dritten Regelzustand III geschlossen. Der Hilfsdruck und der Hilfsvolumenstrom beeinflussen dadurch den Gesamtdruck und den Gesamtvolumenstrom GV an dem Systemauslass 3 nicht. An dem Systemauslass 3 liegen also der zu dem Hauptdruck identischer Gesamtdruck und der zu dem Hauptvolumenstrom identischer Gesamtvolumenstrom GV vor.In the first control room 13th The main pressure is now in the second control room 14th there is a counter pressure created by the spring 15th generated and by the positive auxiliary pressure of the auxiliary pump 10 is enlarged. This is the cell pump 9 weaker than conventional or than in the first control state I. regulated. The cell pump generates accordingly 9 compared to the first control state I. a higher main pressure and a higher main volume flow. The positive auxiliary pressure is smaller than the positive limit pressure of the check valve 16 in the auxiliary line 12th and the check valve 16 remains in the third control state III closed. The auxiliary pressure and the auxiliary volume flow influence the total pressure and the total volume flow GV at the system outlet 3 not. At the system outlet 3 that is, the total pressure identical to the main pressure and the total volume flow identical to the main volume flow lie GV before.

In dem vierten Regelzustand IV (zusätzlich in IV-1 und IV-2 unterteilt) des Ölpumpsystems 1 werden die Zellenpumpe 9 und die Hilfspumpe 10 eingeschaltet. Die Zellenpumpe 9 erzeugt auslassseitig den positiven Hauptdruck und den positiven Hauptvolumenstrom. Die Hilfspumpe 10 erzeugt auslassseitig den positiven Hilfsdruck und den positiven Hilfsvolumenstrom. Abhängig von dem erzeugten positiven Hilfsdruck der Hilfspumpe 10 ist der vierte Regelzustand IV zusätzlich als IV-1 und IV-2 bezeichnet. In dem vierten Regelzustand IV-2 ist der positive Hilfsdruck höher als in dem vierten Regelzustand IV-1. Es versteht sich, dass der erzeugte positive Hilfsdruck von der Drehzahl und der Antriebsleistung der Hilfspumpe 10 abhängt.In the fourth rule state IV (additionally in IV-1 and IV-2 divided) of the oil pumping system 1 become the cell pump 9 and the auxiliary pump 10 switched on. The cell pump 9 generates the positive main pressure and the positive main volume flow on the outlet side. The auxiliary pump 10 generates the positive auxiliary pressure and the positive auxiliary volume flow on the outlet side. Depending on the positive auxiliary pressure generated by the auxiliary pump 10 is the fourth rule state IV additionally as IV-1 and IV-2 designated. In the fourth rule state IV-2 the positive auxiliary pressure is higher than in the fourth control state IV-1 . It goes without saying that the positive auxiliary pressure generated depends on the speed and the drive power of the auxiliary pump 10 depends.

In dem ersten Steuerraum 13 liegt nun der Hauptdruck und in dem zweiten Steuerraum 14 liegt ein Gegendruck vor, der durch die Feder 15 erzeugt und durch den positiven Hilfsdruck der Hilfspumpe 10 vergrößert ist. Dadurch ist die Zellenpumpe 9 schwächer als herkömmlich bzw. als in dem ersten Regelzustand I abgeregelt. Entsprechend erzeugt die Zellenpumpe 9 im Vergleich zu dem ersten Regelzustand I einen höheren Hauptdruck und einen höheren Hauptvolumenstrom. Der positive Hilfsdruck ist dabei größer als der positive Grenzdruck des Rückschlagventils 16 in der Hilfsleitung 12 und das Rückschlagventil 16 ist geöffnet. Der Hilfsdruck und der Hilfsvolumenstrom der Hilfspumpe beeinflussen dadurch den Gesamtdruck und den Gesamtvolumenstrom an dem Systemauslass 3. An dem Systemauslass 3 liegt also der Gesamtdruck vor, der sich aus dem Hauptdruck und dem Hilfsdruck zusammensetzt. Der Gesamtvolumenstrom GV entspricht zudem einer Summe des Hilfsvolumenstroms und des Hauptvolumenstroms. Insbesondere bei kleineren Drehzahlen der Zellenpumpe 9 ist erkennbar, dass der Gesamtvolumenstrom GV an dem Systemauslass 3 im Vergleich zu Regelzuständen I, II und III zunimmt. Die Hilfspumpe 10 regelt also die Zellenpumpe 9 und ist zudem parallel zu der Zellenpumpe 9 geschaltet.In the first control room 13th The main pressure is now in the second control room 14th there is a counter pressure created by the spring 15th generated and by the positive auxiliary pressure of the auxiliary pump 10 is enlarged. This is the cell pump 9 weaker than conventional or than in the first control state I. regulated. The cell pump generates accordingly 9 compared to the first control state I. a higher main pressure and a higher main volume flow. The positive auxiliary pressure is greater than the positive limit pressure of the check valve 16 in the auxiliary line 12th and the check valve 16 is opened. The auxiliary pressure and the auxiliary volume flow of the auxiliary pump thereby influence the total pressure and the total volume flow at the system outlet 3 . At the system outlet 3 so the total pressure is available, which is composed of the main pressure and the auxiliary pressure. The total volume flow GV also corresponds to a sum of the auxiliary volume flow and the main volume flow. Especially at lower speeds of the cell pump 9 it can be seen that the total volume flow GV at the system outlet 3 compared to control states I. , II and III increases. The auxiliary pump 10 thus regulates the cell pump 9 and is also parallel to the cell pump 9 switched.

In einem fünften Regelzustand - hier nicht dargestellt - kann die Zellenpumpe 9 ausgeschaltet sein, da beispielsweise der Verbrennungsmotor 6 nicht im Betrieb bzw. im Stillstand ist. Die Hilfspumpe 10 ist dann eingeschaltet und fördert Öl zum Systemauslass 3. Dadurch kann auch im Stillstand des Motors eine bedarfsgerechte Kühlung vorgenommen werden.In a fifth control state - not shown here - the cell pump 9 be switched off, for example the internal combustion engine 6th is not in operation or is at a standstill. The auxiliary pump 10 is then switched on and pumps oil to the system outlet 3 . As a result, needs-based cooling can be carried out even when the engine is at a standstill.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren 17 kann das Ölpumpsystem 1 abhängig von dem gewünschten Gesamtvolumenstrom GV durch die Hilfspumpe 10 geregelt werden. Dabei können sowohl die Zellenpumpe 9 als auch die Hilfspumpe 10 eine reduzierte Antriebsleistung aufweisen und dadurch kleiner ausgeführt sein. Insgesamt können dadurch sowohl die Kosten als auch der Bauraumbedarf für das Ölpumpsystem 1 reduziert werden.In the method according to the invention 17th can the oil pumping system 1 depending on the desired total volume flow GV through the auxiliary pump 10 be managed. Both the cell pump 9 as well as the auxiliary pump 10 have a reduced drive power and thus be made smaller. Overall, this can reduce both the costs and the space required for the oil pump system 1 be reduced.

3 zeigt nun eine Schnittansicht der Zellenpumpe 9 in dem erfindungsgemäßen Ölpumpsystem 1. Die Zellenpumpe 9 weist dabei einen Rotor 18 mit einer um eine Rotationsachse RA rotierende Drehwelle 19 und mit mehreren Drehschiebern 20 auf. Der Rotor 18 ist dabei in einem zylindrischen Pumpraum 21 eines Steuerschiebers 22 der Zellenpumpe 9 aufgenommen, wobei die Rotationsachse RA der Drehwelle 19 eine Nicht-Koaxialität zu einer Längsmittelachse MA des Pumpraums 21 aufweist. Die Drehschieber 20 sind radial verschiebbar in der Drehwelle 19 aufgenommen. Wird die Drehwelle 19 mit den Drehschiebern 20 rotiert, so werden abhängig von der aktuellen Nicht-Koaxialität und der aktuellen Drehzahl der Drehwelle 19 auslassseitig ein Hauptdruck und ein Hauptvolumenstrom erzeugt. 3 now shows a sectional view of the cell pump 9 in the oil pumping system according to the invention 1 . The cell pump 9 has a rotor 18th with one around an axis of rotation RA rotating rotary shaft 19th and with several rotary valves 20th on. The rotor 18th is in a cylindrical pump chamber 21 a control spool 22nd the cell pump 9 added, with the axis of rotation RA the rotating shaft 19th a non-coaxiality with a longitudinal central axis MA of the pumping room 21 having. The rotary valve 20th can be moved radially in the rotating shaft 19th recorded. Becomes the rotating shaft 19th with the rotary valve 20th rotates, are dependent on the current non-coaxiality and the current speed of the rotating shaft 19th A main pressure and a main volume flow are generated on the outlet side.

Der Steuerschieber 22 ist dabei zwischen dem ersten Steuerraum 13 und dem zweiten Steuerraum 14 schwenkbar gelagert. Sind der Druck in dem ersten Steuerraum 13 und der Gegendruck in dem zweiten Steuerraum 14 gleich, so befindet sich der Steuerschieber 22 in einer Fail-Safe-Stellung, wie in 3 gezeigt ist. Unterscheiden sich der Druck in dem ersten Steuerraum 13 und der Gegendruck in dem zweiten Steuerraum 14, so wird der Steuerschieber 22 aus der Fail-Safe-Stellung verschwenkt, wie mit Pfeilen angedeutet ist. Dabei ändern sich die Nicht-Koaxialität der Drehwelle 19 in dem Pumpraum 21 und die physikalische Ausgestaltung der Zellenpumpe 9. Entsprechend ändern sich dadurch auch der erzeugte Hauptdruck und der erzeugte Hauptvolumenstrom der Zellenpumpe 9.The control slide 22nd is between the first control room 13th and the second control room 14th pivoted. Are the pressure in the first control room 13th and the back pressure in the second control room 14th same, so is the control spool 22nd in a fail-safe position, as in 3 is shown. The pressure in the first control room is different 13th and the back pressure in the second control room 14th , so will the control spool 22nd pivoted from the fail-safe position, as indicated by arrows. This changes the non-coaxiality of the rotating shaft 19th in the pumping room 21 and the physical configuration of the cell pump 9 . The main pressure generated and the main volume flow generated by the cell pump change accordingly 9 .

Claims (11)

Ölpumpsystem (1) für einen Verbrennungsmotor (6), einen Hybridantrieb oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, - wobei das Ölpumpsystem (1) einen Systemeinlass (2) zum Anschließen an einen Ölvorratsraum (4) und einen Systemauslass (3) zum Anschließen an den Verbrennungsmotor (6), den Hybridantrieb oder das Getriebe aufweist, - wobei das Ölpumpsystem (1) eine Zellenpumpe (9) aufweist, die einlassseitig mit dem Systemeinlass (2) und auslassseitig über eine Hauptleitung (11) mit dem Systemauslass (3) fluidisch verbunden ist, - wobei die Zellenpumpe (9) einen Steuerschieber aufweist, der zwischen einem ersten Steuerraum (13) und einem zweiten Steuerraum (14) der Zellenpumpe (9) schwenkbar ist, - wobei der erste Steuerraum (13) mit der Hauptleitung (11) der Zellenpumpe (9) druckausgleichend verbunden ist und der zweite Steuerraum (14) eine Feder (15) aufweist, so dass der Steuerschieber seitens des ersten Steuerraums (13) druckbelastbar und seitens des zweiten Steuerraums (14) federbelastet ist, und - wobei das Ölpumpsystem (1) eine elektrische Hilfspumpe (10) aufweist, die einlassseitig mit dem Systemeinlass (2) und auslassseitig über eine Hilfsleitung (12) mit dem Systemauslass (3) fluidisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Steuerraum (14) der Zellenpumpe (9) und die Hilfsleitung (12) der Hilfspumpe (10) druckausgleichend miteinander verbunden sind, so dass die Zellenpumpe (9) mittels der Hilfspumpe (10) regelbar ist.Oil pump system (1) for an internal combustion engine (6), a hybrid drive or a transmission of a motor vehicle, - the oil pump system (1) having a system inlet (2) for connection to an oil reservoir (4) and a system outlet (3) for connection to the internal combustion engine (6), the hybrid drive or the transmission, - the oil pump system (1) having a cell pump (9) which is fluidically connected on the inlet side to the system inlet (2) and on the outlet side via a main line (11) to the system outlet (3) - the cell pump (9) having a control slide which can be pivoted between a first control chamber (13) and a second control chamber (14) of the cell pump (9), - the first control chamber (13) with the main line (11) of the Cell pump (9) is connected to equalize pressure and the second control chamber (14) has a spring (15) so that the control slide can be pressure-loaded by the first control chamber (13) and is spring-loaded by the second control chamber (14) The oil pump system (1) has an electrical auxiliary pump (10) which is fluidically connected on the inlet side to the system inlet (2) and on the outlet side via an auxiliary line (12) to the system outlet (3), characterized in that the second The control chamber (14) of the cell pump (9) and the auxiliary line (12) of the auxiliary pump (10) are connected to one another in a pressure-equalizing manner, so that the cell pump (9) can be regulated by means of the auxiliary pump (10). Ölpumpsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hilfsleitung (12) ein Rückschlagventil (16) angeschlossen ist, der beim Überschreiten eines vorgegebenen positiven Grenzdrucks seitens Hilfspumpe (10) öffnet.Oil pumping system after Claim 1 , characterized in that a check valve (16) is connected in the auxiliary line (12) which opens when the auxiliary pump (10) exceeds a predetermined positive limit pressure. Verfahren (17) zum Regeln eines Ölpumpsystems (1) für einen Verbrennungsmotor (6), einen Hybridantrieb oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, das nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgestaltet ist, - wobei die Zellenpumpe (9) auslassseitig einen Hauptdruck und die Hilfspumpe (10) auslassseitig einen Hilfsdruck erzeugen, - wobei auf den Steuerschieber seitens des ersten Steuerraums (13) der Hauptdruck und seitens des zweiten Steuerraums (14) ein durch den Hilfsdruck geänderter Gegendruck wirken, und - wobei die Zellenpumpe (9) durch die Änderung des Hilfsdrucks zusätzlich geregelt wird.Method (17) for regulating an oil pump system (1) for an internal combustion engine (6), a hybrid drive or a transmission of a motor vehicle, which is designed according to one of the preceding claims, - the cell pump (9) generating a main pressure on the outlet side and the auxiliary pump (10) generating an auxiliary pressure on the outlet side, - The main pressure acting on the control slide on the part of the first control chamber (13) and a counter pressure changed by the auxiliary pressure acting on the part of the second control chamber (14), and - The cell pump (9) is additionally regulated by changing the auxiliary pressure. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, - dass in einem ersten Regelzustand (I) des Ölpumpsystems (1) die Zellenpumpe (9) eingeschaltet und die Hilfspumpe (10) ausgeschaltet werden, - dass die Zellenpumpe (9) auslassseitig den positiven Hauptdruck und die Hilfspumpe (10) auslassseitig den Hilfsdruck gleich Null erzeugen, und - dass die Zellenpumpe (9) durch den positiven Hauptdruck und den unveränderten Gegendruck geregelt wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in - that in a first control state (I) of the oil pump system (1) the cell pump (9) is switched on and the auxiliary pump (10) is switched off, - that the cell pump (9) on the outlet side the positive main pressure and the auxiliary pump (10) Generate the auxiliary pressure equal to zero on the outlet side, and - that the cell pump (9) is regulated by the positive main pressure and the unchanged counter pressure. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, - dass in dem ersten Regelzustand (I) die Zellenpumpe (9) einen positiven Hauptvolumenstrom und die Hilfspumpe (10) keinen Hilfsvolumenstrom erzeugen, und - dass an dem Systemauslass (3) ein Gesamtdruck gleich dem Hauptdruck und ein Gesamtvolumenstrom (GV) gleich dem Hauptvolumenstrom vorliegen.Procedure according to Claim 4 , characterized in - that in the first control state (I) the cell pump (9) generates a positive main volume flow and the auxiliary pump (10) does not generate an auxiliary volume flow, and - that at the system outlet (3) a total pressure equal to the main pressure and a total volume flow (GV ) are equal to the main volume flow. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, - dass in einem zweiten Regelzustand (II-1, II-2) des Ölpumpsystems (1) die Zellenpumpe (9) eingeschaltet und die Hilfspumpe (10) eingeschaltet werden, - dass die Zellenpumpe (9) auslassseitig den positiven Hauptdruck und die Hilfspumpe (10) auslassseitig den negativen Hilfsdruck kleiner als ein positiver Grenzdruck eines Rückschlagventils (16) in der Hilfsleitung (12) erzeugen, und - dass die Zellenpumpe (9) durch den positiven Hauptdruck und den durch den Hilfsdruck verkleinerten Gegendruck geregelt wird.Method according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that in a second control state (II-1, II-2) of the oil pump system (1) the cell pump (9) is switched on and the auxiliary pump (10) is switched on, - that the cell pump (9) has the positive main pressure on the outlet side and the auxiliary pump (10) on the outlet side generate the negative auxiliary pressure less than a positive limit pressure of a check valve (16) in the auxiliary line (12), and that the cell pump (9) is regulated by the positive main pressure and the counter pressure reduced by the auxiliary pressure. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, - dass in dem zweiten Regelzustand (II-1, II-2) die Zellenpumpe (9) einen positiven Hauptvolumenstrom und die Hilfspumpe (10) einen negativen Hilfsvolumenstrom erzeugen, und - dass das Rückschlagventil (16) in der Hilfsleitung (12) geschlossen ist und an dem Systemauslass (3) ein Gesamtdruck gleich dem Hauptdruck und ein Gesamtvolumenstrom (GV) gleich dem Hauptvolumenstrom vorliegen.Procedure according to Claim 6 , characterized in - that in the second control state (II-1, II-2) the cell pump (9) generates a positive main volume flow and the auxiliary pump (10) generates a negative auxiliary volume flow, and - that the check valve (16) in the auxiliary line ( 12) is closed and a total pressure equal to the main pressure and a total volume flow (GV) equal to the main volume flow are present at the system outlet (3). Verfahren nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, - dass in einem dritten Regelzustand (III) des Ölpumpsystems (1) die Zellenpumpe (9) eingeschaltet und die Hilfspumpe (10) eingeschaltet werden, - dass die Zellenpumpe (9) auslassseitig den positiven Hauptdruck und die Hilfspumpe (10) auslassseitig den positiven Hilfsdruck kleiner als ein positiver Grenzdruck eines Rückschlagventils (16) in der Hilfsleitung (12) erzeugen, und - dass die Zellenpumpe (9) durch den positiven Hauptdruck und den durch den Hilfsdruck vergrößerten Gegendruck geregelt wird.Procedure according to Claim 3 until 7th , characterized in that, in a third control state (III) of the oil pump system (1), the cell pump (9) is switched on and the auxiliary pump (10) is switched on, - that the cell pump (9) has the positive main pressure on the outlet side and the auxiliary pump (10) on the outlet side generate the positive auxiliary pressure less than a positive limit pressure of a check valve (16) in the auxiliary line (12), and - that the cell pump (9) is regulated by the positive main pressure and the counter pressure increased by the auxiliary pressure. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, - dass in dem dritten Regelzustand (III) die Zellenpumpe (9) einen positiven Hauptvolumenstrom und die Hilfspumpe (10) einen positiven Hilfsvolumenstrom erzeugen, und - dass das Rückschlagventil (16) in der Hilfsleitung (12) geschlossen ist und an dem Systemauslass (3) ein Gesamtdruck gleich dem Hauptdruck und ein Gesamtvolumenstrom (GV) gleich dem Hauptvolumenstrom vorliegen.Procedure according to Claim 8 , characterized in that in the third control state (III) the cell pump (9) generates a positive main volume flow and the auxiliary pump (10) generates a positive auxiliary volume flow, and - that the check valve (16) in the auxiliary line (12) is closed and on the system outlet (3) has a total pressure equal to the main pressure and a total volume flow (GV) equal to the main volume flow. Verfahren nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, - dass in einem vierten Regelzustand (IV-1, IV-2) des Ölpumpsystems (1) die Zellenpumpe (9) eingeschaltet und die Hilfspumpe (10) eingeschaltet werden, - dass die Zellenpumpe (9) auslassseitig den positiven Hauptdruck und die Hilfspumpe (10) auslassseitig den positiven Hilfsdruck größer als ein positiver Grenzdruck eines Rückschlagventils (16) in der Hilfsleitung (12) erzeugen, und - dass die Zellenpumpe (9) durch den positiven Hauptdruck und den durch den Hilfsdruck vergrößerten Gegendruck geregelt wird.Procedure according to Claim 4 until 9 , characterized in that in a fourth control state (IV-1, IV-2) of the oil pump system (1) the cell pump (9) is switched on and the auxiliary pump (10) is switched on, - that the cell pump (9) has the positive main pressure on the outlet side and the auxiliary pump (10) on the outlet side generate the positive auxiliary pressure greater than a positive limit pressure of a check valve (16) in the auxiliary line (12), and that the cell pump (9) is regulated by the positive main pressure and the counter pressure increased by the auxiliary pressure. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, - dass in dem vierten Regelzustand (IV-1, IV-2) die Zellenpumpe (9) einen positiven Hauptvolumenstrom und die Hilfspumpe (10) einen positiven Hilfsvolumenstrom erzeugen, - dass das Rückschlagventil (16) in der Hilfsleitung (12) geöffnet ist und an dem Systemauslass (3) ein Gesamtdruck gleich der Summe des Hauptdruck und des Hilfsdrucks sowie ein Gesamtvolumenstrom (GV) gleich der Summe des Hauptvolumenstroms und des Hilfsvolumenstroms vorliegen.Procedure according to Claim 10 , characterized in that - in the fourth control state (IV-1, IV-2) the cell pump (9) generates a positive main volume flow and the auxiliary pump (10) generates a positive auxiliary volume flow, - that the check valve (16) in the auxiliary line (12 ) is open and a total pressure equal to the sum of the main pressure and the auxiliary pressure and a total volume flow (GV) equal to the sum of the main volume flow and the auxiliary volume flow are present at the system outlet (3).
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