CN102007302A - 冷却剂泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷却剂泵(15)，该冷却剂泵具有安排在一个泵轮轴(3，11)上的一个泵轮(13)；并且具有用于该泵轮(13)的一个驱动装置(1；8，9)，该驱动装置具有一个机械驱动器(1)并且该驱动装置具有一个电动机驱动器(8，9)，其中该泵轮轴被分成一个主动区段(3)以及一个从动区段(11)，并且一个可打开并且可闭合的离合器(4)被安排在主动区段(3)与从动区段(11)之间。

Description

冷却剂泵
技术领域
本发明涉及权利要求1的前序部分的一种冷却剂泵。
背景技术
从DE 102 14 637 A1中已知所述类型的一种冷却剂泵。
为了能够实现带有所述冷却剂泵的车辆(它既有一个电动机驱动器并且还有一个机械驱动器)的不同的驱动运行状态，提供了可以由该电动机和/或由该机械驱动器驱动的一种行星式驱动。
然而，所述设计就其机械构造而言是复杂的并且易于发生故障。
发明内容
因此，本发明的目的是创造在权利要求1的前序部分中限定类型的一种冷却剂泵，该冷却剂泵的设计相对于现有技术而言得到简化并且该冷却剂泵的运行是有效的以及故障安全的。
所述目的是通过权利要求1的这些特征实现的。
由于该泵轮轴被分成了一个主动区段以及与所述主动区段分离的一个从动区段，并且由于提供了安排于该主动区段与该从动区段之间的一个离合器，并且该离合器可以打开以便分离所述两个区段并且该离合器可以关闭以便连接这两个区段，因此有可能以一种极其简单的方式使得该泵轮在每一种情况下独立地既由该电动机驱动器驱动并且还由该机械驱动器驱动。
因此本发明所基于的概念是提供两种类型的泵，这样使得在该电动泵将会太弱的运行条件下该机械泵取代该电动泵的作用以便增加泵的功率。以此方式，这还有可能为电动泵获得故障安全的功能，因为根据本发明如果发生了对于电动泵的电能供给中断，则有可能将机械泵接入。
原则上，本发明的以下这些实现方式是有可能的：
·虽然本质上有可能并行地运行两种类型的泵，但是根据本发明特别优选地提供了串联连接的电动泵和机械泵，其中一个调节的离合器执行连接到该机械泵内的功能，例如在压力测量或监测电能供给的基础上。
·在机械操作的泵以及电动操作的泵的顺续安排的情况下，如以下详细描述的，优选地这有可能使得两个泵使用一个单一泵轮。
·由于根据本发明减小了冷却泵的尺寸，根据本发明还有可能使所述冷却剂泵既适配用于多用途车辆的领域并且还用于乘用车的领域，其中特别是在乘用车领域的情况下，通过精确调整基本的冷却剂流可以改进发动机的预热行为。
·在混合动力车中，根据本发明的概念还可以在发动机停止时提供冷却剂流。该冷却剂流是交流发电机/发电机的运行以及电池所要求的。所要求的这种冷却剂流可以因此通过根据本发明的电动泵以及机械驱动的泵的组合来提供，而不像在现有技术中那样要求一个辅助泵。
这产生了以下优点：
·整个系统的更加故障安全的设计，因为当电动机驱动器被解除启用时这有可能单独地通过机械驱动器来使泵轮启动。通过离合器的致动而发生了与机械驱动器断开连接。在离合器的休止位置中，泵轮轴是由机械驱动器驱动的。
·用于致动主动侧的两种运行原理，其中这两个主动侧可以从该从动侧上完全断开连接，或者这两个主动侧可以仅被单独与该从动侧断开连接。
·用于与电动机驱动器连接/断开连接的直列概念。优选被设计为一个无刷直流电动机的电动机驱动器被安排在泵轮轴的从动侧上。通过离合器连接的机械驱动器以及电动机驱动器可以在冷却剂泵的同一条轴线上对齐地进行安排、并且仅驱动一个单一泵轮。
·根据本发明的冷却剂泵概念是与不同的冷却剂泵设计相兼容的。
·如果该冷却剂泵是用于乘用车的内燃发动机，当该内燃发动机处于停滞时根据本发明的冷却剂泵可以提供液压能量。运行后的冷却可以经由该主泵轮通过电动机的驱动来进行。
·通过根据本发明的冷却剂泵可以获得顺序的运行逻辑，因为泵轮可以或者由电动机来驱动或者由机械驱动器来驱动。
·在主动侧以及从动侧上的这些轴承可以对齐地安排在同一个轴上，其中所有这些内圈都转动。
·当泵轮唯一地由机械驱动器驱动时，它有可能从电动机驱动器(发电机运行)上回收电能。从动能方面而言，这在内燃发动机的超速模式下是特别方便的。
·通过将机械驱动器断开连接并且通过电动机的运行，对于多数的运行状态提供了足够的冷却功率。
·由于冷却剂泵的二次的功率特征曲线，电动机提供了一个基本的体积流，其中用于最大冷却功率的最大传送功率通过连接该机械驱动器(没有电动机泵)而发生。
从属权利要求限定了本发明的多项有利的改进。
附图说明
从以下基于附图对示例性实施方案的说明中可以了解本发明的进一步的细节、优点和特征，在附图中：
图1通过根据本发明的一种冷却剂泵的一个实施方案示出了一个截面图示，
图2示出了具有根据本发明的冷却剂泵的一个内燃发动机的冷却回路的示意性构造，并且
图3示出了对于两个瞬态驱动周期的相对于发动机速度的泵轮转动速度的两个统计分布绘图。
参者符号清单
1，3驱动装置(1：皮带轮；3：凸缘)；2皮带驱动器；4离合器；5线圈；6轴承；7壳体；8定子；9转子；10轴承；11泵轮轴的从动区段；12密封件；13泵轮；14霍耳效应装置；15冷却剂泵；16自由端；17内燃发动机；18恒温器；19冷却器；20电动机泵；21机械泵；22内圈。
具体实施方式
图1通过根据本发明的一种冷却剂泵15的一个实施方案示出了一个截面图示。冷却剂泵15具有安排在泵轮轴上的一个泵轮13。该泵轮轴被分成一个主动区段3以及一个从动区段11。在所展示的实施方案中，主动区段3被形成为一个凸缘，在该凸缘上在旋转意义上固定地连接了一个(在本实例中以一个皮带轮形式的)机械驱动器1。在所展示的实施方案中，由一个凸缘3以及一个皮带轮1组成的这种安排是通过一个轴承(未示出)安装在一个壳体7中。
机械驱动器1可以被连接到机动车辆的内燃发动机上，其中在所展示的实施方案中，它有可能使用一个皮带驱动器，然而仅示出了该皮带驱动器的皮带轮1以便简化这个图示。
泵轮轴的从动区段11是通过两个轴承5和10安装在壳体7中，并且在其自由端16处支撑着泵轮13。在此，从动区段11的自由端16通过安排于泵轮13与轴承10之间的一个密封件12而相对于壳体7被密封。
如同样在图1中示出，该泵轮轴的从动区段11以及主动区段3可以通过一个离合器4进行连接，该离合器安排在这两个区段3与11之间。例如，离合器4可以被实施为带有线圈5的一个电磁离合器。
还将一个电动机驱动器分配给该泵轮轴的从动区段11，该电动机驱动器被安排为通过其转子9以及围绕所述转子9的一个定子8而与从动区段11上的机械驱动器1对齐。在此，如在图1中所示，转子9和定子8是被保持在一个壳体7中。
最后，一个霍尔效应装置14被安排在转子9与轴承6之间。
通过根据本发明的冷却剂泵15的所述设计，这有可能通过打开离合器4使得泵轮13与机械驱动器1完全分离。在此，优选地被实施为一个无刷直流电动机的该电动机驱动器被安排在该泵轮轴的从动区段11的一侧上，以便能够在一个可预定的功率范围内提供一种可调节的冷却剂流，当通过打开的离合器使从动区段11与从主动区段3分离时，该冷却剂流是完全独立于连接到冷却剂泵15上的电动机的转动速度。
为此目的，电动机驱动器的转子9被直接安排在该泵轮轴的从动区段11上，如从图1中可见。定子8围绕壳体7的同一个轴线被整合在围绕转子9的壳体7中，如从图1中同样可见。
电动机驱动器8、9可以通过来自一个电动调节装置(在图1中未作任何详细的展示)的整流信号来进行调节。如果将从动侧11与主动侧1、3分离，则泵轮13可以单独地由电动机驱动器8、9来驱动。在此所提供的情况是提供了足够的液压输出功率以便为连接到冷却剂泵15上的发动机的所有正常的运行状态提供所要求的冷却剂流。为获得一个最大的可供使用的冷却剂流，通过离合器4可以将从动区段11连接到泵轮轴的主动区段1、3上。在所述情况下，当电动机8、9被解除启动时，泵轮18单独地由机械驱动器1来驱动。如果适当的话，可以启动电动机8、9。
图2展示了使用根据本发明的冷却剂泵15的一个内燃发动机17的一个可能的冷却回路的示意性构造。在所述示意性地高度简化的图示中，由一个电动机驱动的泵是由参考符号20指代，并且该机械驱动的泵是由参考符号21指代。这两个串联安排的泵可以通过离合器4连接到一个皮带驱动器2上并且通过皮带轮1连接到发动机17上用于提供所要求的机械驱动能量。在所展示的实施方案中，该冷却剂回路还有一个恒温器18以及一个冷却器19，它们的相互作用通过这些标绘的箭头示出，在这个方面明确地参见图2的图形展示。
图3示出了两个瞬态驱动周期的数据，在这个方面参见其中绘出这些曲线和事项的图3。
除本发明的以上书面披露外，特此明确地提及在图1至图3中对所述发明的图形展示。

Claims (12)

1.一种冷却剂泵(15)，
具有安排在一个泵轮轴(3，11)上的一个泵轮(13)；并且
具有用于该泵轮(13)的一个驱动装置(1；8，9)，
·该驱动装置具有一个机械驱动器(1)并且
·该驱动装置具有一个电动机驱动器(8，9)，
其特征在于，
该泵轮轴被分成一个主动区段(3)以及一个从动区段(11)，并且
一个可打开并且可闭合的离合器(4)被安排在该主动区段(3)与该从动区段(11)之间。
2.如权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，该机械驱动器(1)被实施为一个皮带轮驱动器。
3.如权利要求1或2所述的冷却剂泵，其特征在于，该从动区段(11)配备有该电动机驱动器(8，9)。
4.如权利要求1至3之一所述的冷却剂泵，其特征在于，该电动机驱动器(8，9)被实施为一个无刷直流电动机。
5.如权利要求1至4之一所述的冷却剂泵，其特征在于，该电动机驱动器具有安排在该从动区段(11)上的一个转子(9)、以及围绕该转子(9)安排的一个定子(8)，该转子(9)以及定子(8)被安排为彼此相对同中心并且在一个壳体(7)中。
6.如权利要求1至5之一所述的冷却剂泵，其特征在于，该离合器(4)被实施为一个电磁离合器。
7.如权利要求1至6之一所述的冷却剂泵，其特征在于，该电动机驱动器(8，9)可以由一个电子调节装置来调节。
8.如权利要求1至7之一所述的冷却剂泵，其特征在于，这些轴承(10)被提供用于安装该泵轮轴，这些轴承(10)都具有转动的内圈(22)。
9.如权利要求1至8之一所述的冷却剂泵，其特征在于，由该电动机驱动器(8，9)以及由该泵轮(13)形成的该电动机泵(20)提供了一个基本冷却剂流，而由该机械驱动器(1)以及该泵轮(13)形成的这些机械泵(21)可以通过该离合器(4)被接入以便传送一个最大冷却功率。
10.如权利要求1至9之一所述的冷却剂泵，其特征在于，该电动机泵(22)以及该机械泵(21)是串联安排的。
11.如权利要求1至10之一所述的冷却剂泵，其特征在于，该机械驱动器(1)以及该电动机驱动器(8，9)均可以被断开连接、或者在各自情况下可以仅使这两个驱动器之一从该从动区段(11)上断开连接。
12.如权利要求1至11之一所述的冷却剂泵，其特征在于，当该电动机驱动器(8，9)未被供有电流时，该机械驱动器(1)被连接到该从动区段(11)上。
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