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Dokumentenidentifikation DE102006028538A1 28.12.2006
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Regeln einer motorangetriebenen Ölpumpe
Anmelder BorgWarner Morse TEC Japan K.K., Nabari, Mie, JP
Erfinder Nishino, Tomoki, Nabari, Mie, JP
Vertreter Patentanwälte Hauck, Graalfs, Wehnert, Döring, Siemons, Schildberg, 80339 München
DE-Anmeldedatum 21.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006028538
Offenlegungstag 28.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.12.2006
IPC-Hauptklasse F01M 5/00(2006.01)A, F, I, 20060621, B, H, DE
Zusammenfassung Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln des Antriebs einer elektrischen Ölpumpe beschrieben. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Entscheiden, ob eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Stoppen der Ölzufuhr zum hydraulischen Kettenspanner abgelaufen ist, entscheiden, ob ein Motorstartvorhersagesignal einem Regler zugeführt worden ist, und Antreiben der elektrischen Ölpumpe zur Zuführung von Öl zum hydraulischen Spanner, wenn das Motorstartvorhersagesignal eingegeben wurde. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Öldruck in der Kammer des hydraulischen Spanners vor dem Anlassen des Motors aufrechterhalten und auf diese Weise ein Hin- und Herschwingen der Kette und des Spannerkolbens beim Starten des Motors verhindert wird.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln des Antriebs einer elektrischen Ölpumpe in Verbrennungsmotoren.

Generell finden in Verbrennungsmotoren hydraulische Spanner Verwendung, um Spannung in Steuerketten aufrechtzuerhalten, die Kurbelwellen mit Nockenwellen treibend verbinden. Die Ölzufuhr zu den Kammern der hydraulischen Spanner wird auf typische Weise von einer mechanischen Ölpumpe durchgeführt, die vom Motor angetrieben wird.

Hydraulische Spanner neigen dazu, nach Ablauf einer langen Zeit Öl aus den Kammern zu verlieren, wenn nach dem Stoppen des Motors die Ölzufuhr von der mechanischen Ölpumpe zu den Kammern aufhört. Da in diesem Fall bei einem Neustart des Motors die mechanische Ölpumpe Öl nicht sofort der Kammer des hydraulischen Spanner zuführen kann, fehlt der Kammer der erforderliche Druck, damit der Kolben des hydraulischen Spanners eine ausreichende Spannkraft auf die Steuerkette ausüben kann. Infolgedessen wird während des Betriebe des hydraulischen Spanners der Kolben desselben durch die äußere Kraft der Kette in einfacher Weise nach innen gedrückt, so dass die Kette und der Kolben hin- und herschwingen, wodurch Geräusche erzeugt werden.

Um das vorstehend genannte Problem zu lösen, sind hydraulische Spanner mit Sperrmechanismen entwickelt worden, um ein Zurückziehen des Kolbens zu verhindern. In diesem Fall wird jedoch die Gesamtkonstruktion des hydraulischen Spanners kompliziert, was zu höheren Herstellkosten führt.

In neuerer Zeit sind elektrische Ölpumpen verwendet worden, um diverse Teile des Motors zu schmieren. Beispielsweise beschreibt die japanische Offenlegungsschrift 6-101606 den Antrieb einer elektrischen Ölpumpe vor dem Motorstart, um diverse Teile des Motors zu schmieren.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Sicherstellung der Anwesenheit von Öl in der Kammer des hydraulischen Spanners vor dem Motorstart oder nach dem Stillsetzen des Motors durch Verwendung einer elektrischen Ölpumpe.

Die vorliegende Erfindung besteht aus einem Verfahren zum Regeln des Antriebs einer elektrischen Ölpumpe, das die folgenden Schritte umfasst: als erstes Ermitteln, ob eine vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem die Ölzufuhr zu einem hydraulischen Spanner gestoppt worden ist, Ermitteln, ob ein Motorstartvorhersagesignal einem Regler zugeführt worden ist, wenn eine vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem die Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner gestoppt worden ist, und dann Antreiben der elektrischen Ölpumpe zur Zuführung von Öl zum hydraulischen Spanner, wenn das Motorstartvorhersagesignal eingegeben worden ist.

In dem Fall, in dem Öl von der Kammer des hydraulischen Spanners abgeführt worden ist, nachdem eine vorgegebene Zeitdauer vom Stoppen der Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner an abgelaufen ist, kann der Öldruck für die Kammer des hydraulischen Spanners vor dem Anlassen des Motors wiederhergestellt werden, indem die elektrische Ölpumpe angetrieben wird, so dass auf diese Weise ein Hin- und Herschwingen der Kette und des Kolbens des Spanners zum Zeitpunkt des Anlassens verhindert wird. Da ferner keine Notwendigkeit besteht, einen Sperrmechanismus vorzusehen, um ein Zurückziehen des Kolbens zu verhindern, werden die Herstellkosten beträchtlich verringert.

Vor dem tatsächlichen Starten des Motors durch Drehen des Zündschlüssels in die „Startposition" wird das Motorstartvorhersagesignal einem Regler zugeführt. Während des Startens des Motors tritt daher keine Zeitverzögerung auf. Im Gegensatz zu der in der vorstehend erwähnten japanischen Offenlegungsschrift wiedergegebenen Technik wird die elektrische Ölpumpe auf der Basis eines Signals vom Zündschalter während des Motorstartens angetrieben. Nur nachdem jeder Teil des Motors geschmiert worden ist, kann der Anlasser den Motor starten. wenn daher der Zündschlüssel in eine „Startposition" gedreht wird, startet der Motor nicht sofort, und es wird eine zeitliche Verzögerung vor dem tatsächlichen Starten des Motors erzeugt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem Motorstartvorhersagesignal entweder um ein Türverriegelungsfreigabesignal, ein Fußbremsen-EIN-Signal oder ein Zündschlüsseleinsetzsignal handeln.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Regeln des Antriebes einer elektrischen Ölpumpe offenbart. Das Verfahren umfasst die Schritte des Antreibens der elektrischen Ölpumpe, um Öl einem hydraulischen Spanner vor dem Motorstart zuzuführen, und des Stoppens der elektrischen Ölpumpe nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, wenn der Motor nicht gestartet wird.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung die elektrische Ölpumpe nach dem Stoppen des Motors über mindestens eine vorgegebene Zeitdauer angetrieben, um den Öldruck im hydraulischen Spanner aufrechtzuerhalten.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung besteht aus einer elektrischen Ölpumpe mit einer Ölzuführleitung zum Zuführen von Öl zu einem hydraulischen Spanner, um eine Spannung auf einer Motorsteuerkette aufrechtzuerhalten, einer Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Motorstartvorhersagesignals und einem Regler zum Regeln des Antriebs der elektrischen Ölpumpe, so dass bei Eingabe eines Motorstartvorhersagesignals von der Signalerzeugungseinrichtung in den Regler nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer, seitdem die Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner gestoppt worden ist, die elektrische Ölpumpe angetrieben wird, um die Ölversorgung im hydraulischen Spanner wieder aufzufrischen.

Selbst in dem Fall, in dem infolge des Ablaufs einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Stoppen der Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner kein Öl mehr in der Kammer des hydraulischen Spanners zurückbleibt, wird durch das Antreiben der elektrischen Ölpumpe der Öldruck in der Kammer des hydraulischen Spanners vor dem Anlassen des Motors wiederhergestellt, so dass ein Hin- und Herschwingen der Kette und des Kolbens des Spanners beim Anlassen verhindert wird.

Es folgt nunmehr einer Kurzbeschreibung der Zeichnungen.

Hiervon zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines Antriebsregelsystems für die elektrische Ölpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Regeln der elektrischen Ölpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung; und

3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Regeln der elektrischen Ölpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung.

Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung lediglich beispielhaft sind für die Anwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien. Die Bezugnahme auf Einzelheiten der dargestellten Ausführungsformen soll in keiner Weise den Schutzumfang der Patentansprüche beschränken, die selbst diejenigen Merkmale angeben, die als erfindungswesentlich angesehen werden.

Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt, besitzt ein Antriebsregelsystem 1 einen im Fahrzeug befindlichen Regler 2. Der Regler 2 ist an eine Einrichtung 21 zur Erzeugung eines Motorstartvorhersagesignals (E/G), einen Zündschalter (IGSW) 22 und andere Eingänge 23 angeschlossen. Spannung von einer Batterie 24 wird dem Zündschalter 22 und dem Regler 22 zugeführt. Bei dem Motorstartvorhersagesignal kann es sich um ein Türverriegelungsfreigabesignal, ein Fußbremsen-EIN-Signal oder ein Zündschlüsseleinsetzsignal handeln.

Der Regler 2 ist ferner an eine elektrische Ölpumpe (O/P mit einem Motor) 25, einen Starter 27 zum Starten des Motors (E/G) 26 und andere Ausgänge 28 angeschlossen.

Wie mit gestrichelten Linien in 1 gezeigt, besitzt die elektrische Ölpumpe 25 eine Ölzuführleitung von einem Öltank 30, der an diese angeschlossen ist, und eine Ölzuführleitung zu einem hydraulischen Spanner 31, der daran über ein Richtungsregelventil 32 angeschlossen ist. Eine mechanische Ölpumpe 33 steht in Antriebsverbindung mit dem Motor 26. Die mechanische Ölpumpe 33 besitzt eine Ölzuführleitung vom Öltank 30 und eine Zuführleitung zum daran angeschlossenen Richtungsregelventil 32.

Durch Umschalten des Richtungsregelventils 32 vor und nach dem Starten des Motors wird eine Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner 31 von der elektrischen Ölpumpe 25 vor dem Motorstart und von der mechanischen Ölpumpe 33 nach dem Motorstart durchgeführt. Ein Verfahren zum Regeln des Antriebs der elektrischen Ölpumpe 25 wird hiernach unter Verwendung des in 2 gezeigten Ablaufdiagrammes erläutert. In Schritt S1 wird festgestellt, ob eine vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem die Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner 31 gestoppt worden ist. Bei dieser vorgegebenen Zeitdauer handelt es sich um die Zeit, die erforderlich ist, damit das Öl in der Kammer des hydraulischen Spanners 31 auf natürliche Weise herauslecken kann.

Wenn nach dem Stoppen der Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner 31 die vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist, wird in Schritt S2 festgestellt, ob das E/G-Startvorhersagesignal (d.h. ein Türverriegelungsfreigabesignal, ein Fußbremsen-EIN-Signal oder ein Zündschlüsseleinsetzsignal) von der Einrichtung 21 zur Erzeugung des E/G-Startvorhersagesignals dem Regler 2 zugeführt wurde.

Wenn das E/G-Vorhersagesignal eingegeben wurde, bewegt sich das Programm zu Schritt S3. Mit Schritt S3 schaltet der Regler 2 die elektrische Ölpumpe (O/P) 25 ein. Zu diesem Zeitpunkt wird das Richtungsregelventil 32 umgeschaltet, um mit der Ölzuführleitung von der elektrischen Ölpumpe 25 in Verbindung zu treten. Daher wird das vom Öltank 30 herausgepumpte Öl durch die Ölzuführleitung und das Richtungsregelventil 32 der Kammer des hydraulischen Spanners 31 zugeführt.

Dann wird in Schritt S4 festgestellt, ob der Zündschalter (IG SW) 22 in die Startposition gedreht worden ist, um den Motor zu starten. Wenn der Motor nicht gestartet worden ist, bewegt sich das Programm zu Schritt S5 und wartet über eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Antrieb der elektrischen Ölpumpe 25. Diese vorgegebene Zeitdauer ist auf eine spezielle Zeitdauer eingestellt, die mindestens zum Einfüllen des Öls in die Kammer des hydraulischen Spanners erforderlich ist. Wenn die vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist, bewegt sich das Programm zu Schritt S6. Mit Schritt S6 wird die elektrische Ölpumpe 25 gestoppt.

Wenn jedoch der Motor in Schritt S4 gestartet wurde, bewegt sich das Programm zu Schritt S6. Mit Schritt S6 wird die elektrische Ölpumpe 25 gestoppt. Wenn der Motor mit Schritt S4 gestartet wird, während das System eine vorgegebene Zeitdauer in Schritt S5 wartet, bewegt sich das Programm zu Schritt S6 und wird die elektrische Ölpumpe 25 gestoppt. Wenn der Motor gestartet wird, wird das Richtungsregelventil 32 auf die mechanische Ölpumpe 33 geschaltet. Auf diese Weise wird die Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner 31 von der mechanischen Ölpumpe 33 und nicht von der elektrischen Ölpumpe 25 durchgeführt.

Bei der vorhergehenden Ausführungsform wird die elektrische Ölpumpe 25 angetrieben, um Öl dem hydraulischen Spanner 31zuzuführen, wenn das Motorstartvorhersagesignal in dem Fall eingegeben wird, in dem eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Starten der Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner 31 abgelaufen ist (siehe die Schritte S1–S3 in 2).

Hierdurch stellt selbst in dem Fall, in dem kein Öl in der Kammer des hydraulischen Spanners 31 nach dem Ablauf der vorgegebenen Zeit, nachdem die Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner 31 gestoppt wurde, zurückbleibt, der Antrieb der elektrischen Ölpumpe 25 das Vorhandensein von Öl in der Kammer des hydraulischen Spanners 31 vor dem Anlassen sicher. Hierdurch wird ein Hin- und Herschwingen der Kette und des Spannerkolbens beim Anlassen verhindert. Da darüber hinaus die elektrische Ölpumpe 25 nur über eine vorgegebene Zeitdauer betrieben wird, wird die elektrische Ölpumpe 25 in dem Fall, in dem der Motor nicht startet, nicht mehr als erforderlich angetrieben (siehe die Schritte S3–S6 in 2).

Bei einer anderen Ausführungsform kann die elektrische Ölpumpe 25 zusammen mit der mechanischen Ölpumpe 33 nach dem Starten des Motors angetrieben werden. In diesem Fall wird bei Fortfall des Richtungsregelventils 32 und Versehen eines jeden Teiles des Motors mit einer Ölzuführleitung von der mechanischen Ölpumpe 33, unabhängig davon, ob vor oder nach dem Starten des Motors, Öl von der elektrischen Ölpumpe dem hydraulischen Spanner 31 zugeführt, während die Zufuhr von Schmieröl zu anderen Teilen des Motors von der mechanischen Ölpumpe 33 ausgeführt wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann die elektrische Ölpumpe 25 dazu verwendet werden, Öl nicht nur dem hydraulischen Spanner 31, sondern auch anderen Teilen des Motors zuzuführen. In diesem Fall kann die mechanische Ölpumpe 33 entfallen.

3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Regeln des Antriebs der elektrischen Ölpumpe nach dem Stoppen des Motors. Mit diesem Verfahren wird die elektrische Ölpumpe 25 in Schritt T1 angetrieben. Dann wird in Schritt T2 festgestellt, ob der Motor (E/G) gestoppt hat. Wenn der Motor gestoppt hat, wird in Schritt T3 festgestellt T3, ob eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Stoppen des Motors abgelaufen ist. Diese vorgegebene Zeitdauer ist die Zeit, die von der Steuerkette benötigt wird, um nach dem Stillsetzen des Motors zu einem vollständigen Laufstopp durch Trägheit zu kommen. Beispielsweise kann die vorgegebene Zeitdauer auf 1 sec. eingestellt werden. Wenn die vorgegebene Zeitdauer nach dem Stopp des Motors abgelaufen ist, stoppt das System die elektrische Ölpumpe 25 in Schritt T4. Wenn in diesem Fall die Steuerkette noch nach dem Stillsetzen des Motors läuft und die Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner 31 von der mechanischen Pumpe 33 gestoppt wird, kann der Öldruck in der Kammer des hydraulischen Spanners 31 von der elektrischen Pumpe 25 aufrechterhalten und dadurch ein Hin- und Herschwingen der Kette und des Spannerkolbens verhindert werden, wenn der Motor zu einem vollständigen Stopp kommt.


Anspruch[de]
Verfahren zum Regeln des Antriebs einer elektrischen Ölpumpe in einem Verbrennungsmotor mit den folgenden Schritten:

Ermitteln, ob nach dem Stoppen der Ölzufuhr zu einem hydraulischen Spanner eine vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist;

Ermitteln, ob ein Motorstartvorhersagesignal einem Regler zugeführt worden ist, nachdem eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Stoppen der Ölzufuhr zum hydraulischen Spanner abgelaufen ist; und

Antreiben der elektrischen Ölpumpe zur Zuführung von Öl zum hydraulischen Spanner, wenn das Motorstartvorhersagesignal eingegeben worden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorstartvorhersagesignal aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Türverriegelungsfreigabesignal, einem Fußbremsen-EIN-Signal und einem Zündschlüsseleinsetzsignal besteht. Verfahren zum Regeln des Antriebs einer elektrischen Ölpumpe in einem Verbrennungsmotor mit den Schritten:

Antreiben der elektrischen Ölpumpe, um vor einem Motorstart Öl einem hydraulischen Spanner zuzuführen; und

Stoppen der elektrischen Ölpumpe nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer, wenn der Motor nicht gestartet wurde.
Verfahren zum Regeln einer elektrischen Ölpumpe in einem Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Ölpumpe über mindestens eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Stoppen des Motors angetrieben wird. Vorrichtung zum Regeln des Antriebs einer elektrischen Ölpumpe in einem Verbrennungsmotor, der eine elektrische Ölpumpe mit einer Ölzuführleitung zur Zuführung von Öl zu einem hydraulischen Spanner zum Aufrechterhalten von Spannung in einer Motorsteuerkette aufweist, gekennzeichnet, durch

eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Motorstartvorhersagesignales; und

einen Regler (2) zum Empfangen des Motorsstartvorhersagesignales und zum Regelndes Antriebs der elektrischen Ölpumpe (25).
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Ölpumpe (25) über eine vorgegebene Zeitdauer nach der Eingabe des Motorsstartvorhersagesignales angetrieben wird. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Motorstartvorhersagesignal aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Türverriegelungsfreigabesignal, einem Fußbremsen-EIN-Signal und einem Zündschlüsseleinsetzsignal besteht.






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