Brennkraftmaschine mit zweistufiger Innenläufer--Zahnradpumpe

Abstract

 Für eine Brennkraftmaschine mit mittels Schmieröl versorgten gesonderten Hydraulikkreisen mit jeweils einer Pumpe wird zur Antriebsvereinfachung bei reduziertem Einbauraum vorgeschlagen, anstelle der gesonderten Pumpen eine mittels eines Zwischenläufers zweistufige Innenläufer-Zahnradpumpe zu verwenden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebene Brennkraftmaschine mit gesonderten Hydraulikkreisen.

[0002] Eine derartige Brennkraftmaschine mit zwei gesonderten Hydraulikkreisen ist beispielsweise aus der EP-B 0 416 463 bekannt, die neben einem das Schmiersystem der Maschine bildenden Hydraulikkreis einen der Steuerung/Regelung einer Nockenwellen-Drehwinkel-Verstellvorrichtung dienenden Hydraulikkreis umfaßt. Jeder der Hydraulikkreise ist mit einer von der Brennkraftmaschine gesondert angetriebenen Pumpe ausgerüstet, nämlich mit einer von der Kurbelwelle angetriebenen Schmierölpumpe und einer von der Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Hochdruckpumpe.

[0003] Nachteilig hierbei ist der erforderliche Einbauraum für die gesondert angeordneten Pumpen sowie der Aufwand an mechanischen Antriebsverbindungen, wie dies sich beispielsweise durch eine Zusammenschau einer gemäß der DE-A 38 40 356 als Schmierpumpe für eine Brennkraftmaschine dienenden, einstufigen Innenläufer-Zahnradpumpe und einer gemäß der EP-A 0 712 997 zur hydraulischen Betätigung einer Ventiltrieb-Verstellvorrichtung vorgesehenen, einstufigen Innenläufer-Zahnradpumpe veranschaulichen läßt.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine mit mittels Schmieröl versorgten gesonderten Hydraulikkreisen von insbesondere unterschiedlichen Drücken eine hinsichtlich Einbauraum und Antriebsaufwand günstige Pumpenanordnung aufzuzeigen.

[0005] Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst, wobei die Erfindung sich kennzeichnet durch die Verwendung einer mittels eines Zwischenläufers zweistufigen Innenläufer-Zahnradpumpe mit gesonderten Druckanschlüssen, wobei jede Druckkammer über ein im Pumpengehäuse integriertes Druckbegrenzungsventil mit der jeweiligen Saugkammer in Verbindung steht.

[0006] Der Einsatz einer derartigen, beispielsweise aus der DE-C 35 20 884 per se bekannten zweistufigen Innenläufer-Zahnradpumpe in einer gegenüber diesem Stand der Technik bezüglich der Versorgung gesonderter Hydraulikkreise mit insbesondere unterschiedlichen Drücken vorteilhaft weitergebildeten Ausführung ergibt in vorteilhafter Weise einen reduzierten Einbauraum sowie einen minimierten Antriebsaufwand. Die in einer Drehebene angeordneten drei Läufer bzw. Rotoren der Innenläufer-Zahnradpumpe ergeben in Verbindung mit den im Pumpengehäuse baulich integrierten Druckbegrenzungsventilen eine für einen reduzierten Einbauraum vorteilhaft kleinbauende Pumpe, die weiter mittels lediglich einer einzigen Antriebswelle einen wesentlich minimierten Antriebsaufwand ergibt.

[0007] In Ausgestaltung der Erfindung wird für eine ventilgesteuerte Brennkraftmaschine vorgeschlagen, daß der andere Hydraulikkreis der Steuerung/Regelung einer Ventiltrieb-Verstellvorrichtung, insbesondere einer Nockenwellen-Drehwinkel-Verstellvorrichtung dient, wobei die in der zweistufigen Innenläufer-Zahnradpumpe getrennten Hydraulikkreise vorteilhafterweise für unterschiedliche Drücke genutzt sind, wobei der Steuer-/Regeldruck gegenüber dem Förderdruck für das Schmiersystem größer gewählt ist.

[0008] Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem mit einer zweistufigen Innenläufer-Zahnradpumpe für gesonderte Hydraulikkreise ermöglicht weiter die vorteilhafte Ausgestaltung, daß der Schmiersystem-Hydraulikkreis bei Unterschreiten eines vorbestimmten Minimaldruckes über ein ansteuerbares 4-/2-Wegeventil mit dem Hydraulikkreis der Ventiltrieb-Verstellvorrichtung verbindbar ist, wobei dieses Wegeventil zur Vermeidung aufwendig angeordneter Druckleitungen ebenfalls im Pumpengehäuse integriert angeordnet ist.

[0009] Die Erfindung ist anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Figur 1

eine zweistufige Innenläufer-Zahnradpumpe,

Figur 2

einen Hydraulikplan zu dieser Zahnradpumpe für gesonderte Hydraulikkreise einer Brennkraftmaschine.

[0010] Eine mit 1 bezeichnete, zweistufige Innenläufer-Zahnradpumpe umfaßt einen außenverzahnten Innenläufer 2, der mit einem innen- und außen-verzahnten Zwischenläufer 3 zusammenwirkt, der seinerseits in einen in einem Pumpengehäuse 4 drehbeweglich gelagerten Außenläufer 5 mit Innenverzahnung eingreift. Getrennte Druckanschlüsse 6, 7 stehen mit einer jeweiligen Druckkammer 8, 9 in ölführender Verbindung. Für Saugkammern 10, 11 ist ein gemeinsamer Zulauf 12 vorgesehen, über den Schmieröl aus einer Ölwanne 13 einer lediglich in Figur 2 schematisch angedeuteten, mit 14 bezeichneten Brennkraftmaschine angesaugt ist.

[0011] Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, steht die Druckkammer 8 bzw. der Druckanschluß 6 der Pumpenstufe 15 in einem ersten Hydraulikkreis 16 mit der zugeordneten Saugkammer 10 bzw. dem Zulauf 12 über ein Druckbegrenzungsventil 17 in ölführender Verbindung. Im zweiten Hydraulikkreis 18 steht die Druckkammer 9 bzw. der Druckanschluß 7 der zweiten Pumpenstufe 19 mit der Saugkammer 11 bzw. dem Zulauf 12 über ein Druckbegrenzungsventil 20 in Verbindung. Zur Einsparung gesonderter Leitungen sind die Druckbegrenzungsventile 17, 20 einschließlich der Verbindungskanäle in dem Pumpengehäuse 4 integriert angeordnet.

[0012] Gemäß dem Hydraulikplan nach Figur 2 bildet der erste Hydraulikkreis 16 mit der Pumpenstufe 15 das Schmiersystem der Brennkraftmaschine 14. Der gesonderte zweite Hydraulikkreis 18 mit der Pumpenstufe 19 dient der Versorgung eines weiteren Verbrauchers 21, vorzugsweise der Steuerung/Regelung einer Ventiltrieb-Verstellvorrichtung, insbesondere einer Nockenwellen-Drehwinkel-Verstellvorrichtung.

[0013] Für den Hydraulikkreis 16 des Schmiersystems der Brennkraftmaschine 14 ist das Druckbegrenzungsventil 17 vorzugsweise auf einen Druck von 4 - 5 bar eingestellt, wogegen das Druckbegrenzungsventil 20 im zweiten Hydraulikkreis 18 für die Ventiltrieb-Verstellvorrichtung 21 beispielsweise auf einen Druck von 7 - 9 bar eingestellt ist.

[0014] Der erfindungsgemäße Einsatz der zweistufigen Innenläufer-Zahnradpumpe 1 an einer Brennkraftmaschine 14 zur Versorgung ihres Schmiersystems einerseits und einer Ventiltrieb-Verstellvorrichtung 21 andererseits ergibt neben einem minimierten Antriebsaufwand mit einer einzigen Antriebswelle für die drei Läufer bzw. Rotoren 2, 3 und 5 in einer Drehebene eine kurzbauende Pumpe 1, die durch Integration der Druckbegrenzungs- bzw. Druckregelventile 17, 20 einschließlich der Verbindungskanäle eine kompakte Ausgestaltung mit keinem Einbauraum ergibt.

[0015] Weiter ist mit dem erfindungsgemäßen Einsatz der zweistufigen Innenläufer-Zahnradpumpe 1 für gesonderte Hydraulikkreise 16, 18 mit unterschiedlichen Drücken P₁ und P₂ die Möglichkeit eröffnet, im Betrieb der Brennkraftmaschine 14 dem Schmiersystem-Hydraulikkreis 16 Priorität dadurch einzuräumen, daß dieser Schmiersystem-Hydraulikkreis 16 bei Unterschreiten eines vorbestimmten Minimaldruckes - z.B. ca. 2 bar - über ein ansteuerbares 4-/2-Wege-Ventil 22 mit dem Hydraulikkreis 18 der Ventiltrieb-Verstellvorrichtung 21 verbindbar ist. Zur Vermeidung aufwendig angeordneter Druckleitungen ist dieses Wege-Ventil 22 ebenfalls im Pumpengehäuse 4 integriert.

Ansprüche

1. Brennkraftmaschine mit mittels Schmieröl versorgten gesonderten Hydraulikkreisen,

- wobei jedem Hydraulikkreis (16, 18) eine Pumpe (15, 19) zugeordnet ist, und

- einer der Hydraulikkreise (16) das Schmiersystem der Brennkraftmaschine (14) bildet,

- gekennzeichnet durch die Verwendung einer mittels eines Zwischenläufers (3) zweistufigen Innenläufer-Zahnradpumpe (1) mit gesonderten Druckanschlüssen (6, 7), wobei

- jede Druckkammer (8 ,9) über ein im Pumpengehäuse (4) integriertes Druckbegrenzungsventil (17, 20) mit der jeweiligen Saugkammer (10, 11) in Verbindung steht.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, mit einem Ventiltrieb, dadurch gekennzeichnet,

- daß der andere Hydraulikkreis (18) der Steuerung/Regelung einer Ventiltrieb-Verstellvorrichtung (21), insbesondere einer Nockenwellen-Drehwinkel-Verstellvorrichtung dient, wobei

- der Steuer-/Regeldruck (P₂) gegenüber dem Förderdruck (P₁) für das Schmiersystem größer gewählt ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Schmiersystem-Hydraulikkreis (16) bei Unterschreiten eines vorbestimmten Minimaldruckes über ein ansteuerbares 4-/2-Wege-Ventil (22) mit dem Hydraulikkreis (18) der Verstellvorrichtung (21) verbindbar ist und

- daß das Wege-Ventil (22) im Pumpengehäuse (4) integriert angeordnet ist.

Zeichnung