CN107002521B - 混合动力油泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的混合动力油泵(3)，所述混合动力油泵具有泵装置(10)、自身的仅配置给该混合动力油泵(3)的电马达(11)并且具有输入轴(6)，其中，泵装置(3)能由电马达(11)电驱动或能机械地通过输入轴(6)驱动。此外，本发明涉及一种具有这样的混合动力油泵(3)的发动机润滑系统和车辆。

Description

混合动力油泵

技术领域

本发明涉及一种混合动力油泵，该混合动力油泵不仅能被电驱动而且能被机械驱动。

背景技术

为了润滑如今常见的内燃机而使用的油泵抗转动地例如通过链驱动装置、齿轮驱动装置或带驱动装置与内燃机的曲轴连接。为了驱动油泵而需要的驱动功率从发动机功率中分出。在油输送量方面，油泵必须针对内燃机的最高功率运行来设计，以便在每种运行状态下保证足够的润滑。油输送量的调节在机械方面仅能非常耗费并且昂贵地实现，从而如今的油泵抗转动地与曲轴耦合并且在最高功率运行之外输送不必要多的油。

这样一方面存在油泵中的能量节省的潜力，并且另一方面值得期望的是，油泵的油输送量是可调节的并且能与内燃机的运行状态协调地构造。

发明内容

本发明的任务是提供一种混合动力油泵，该混合动力油泵的油输送量是可调节的。该任务通过一种按照本发明的混合动力油泵来解决。

按照本发明的一种实施例，提供一种用于机动车的混合动力油泵，该混合动力油泵具有泵装置、自身的仅配置给该混合动力油泵的电马达并且具有输入轴，其中，泵装置能由电马达电驱动或者能机械地通过输入轴驱动。该实施例提供如下优点：通过电驱动混合动力油泵，在内燃机起动时将油输送给内燃机的要润滑的部件，然后机械地发动内燃机，即通过使曲轴转动来发动内燃机。与此相比，现有技术的机械油泵在内燃机运行时才被驱动，也就是说，在起动过程中润滑不是最优的或者必须涉及其它准备措施。混合动力油泵的电运行的另一个优点在于，混合动力油泵的驱动与内燃机的转矩和转速无关。由此，混合动力油泵的运行并且因此内燃机的润滑可以最优地与内燃机的运行状态协调。这例如导致能量节省，其方式为避免过量的润滑并且在负载运行时确保最优的润滑。然而，纯电驱动的油泵在失效情况下是危急的，因为缺乏润滑很快导致发动机损坏。因此，混合动力油泵附加地提供机械驱动的可能性，所述机械驱动在电驱动失效的情况下能够保证润滑。

按照本发明的另一个实施例，混合动力油泵还具有紧急运转装置，所述紧急运转装置在电马达失效时引起泵装置的机械驱动。该实施例具有如下优点：混合动力油泵设计使得机械驱动仅用作故障保护措施，即混合动力油泵首要可电驱动。这结合了电驱动的优点和润滑保证(即防止发动机损坏)。

按照本发明的一种实施例，紧急运转装置具有电磁离合器，所述电磁离合器在通电状态下打开并且因此使泵装置的机械驱动解耦，并且所述电磁离合器在未通电状态下闭合并且因此使泵装置的机械驱动耦合。

按照本发明的一种实施例，电磁离合器能被安装到内燃机的曲轴上，或者电磁离合器被安装到混合动力油泵的输入轴上。

按照本发明的一种实施例，紧急运转装置具有传感器，所述传感器确定泵装置是否被驱动。该实施例提供如下优点：实际上可检查泵装置是否被电驱动。

按照本发明的一种实施例，针对大于100V的运行电压来设计电马达。该运行电压具有如下优点：电马达的功率足够大，以便在内燃机的所有运行状态下能够实现可靠的润滑。

此外，本发明提供一种具有按照所提及的实施例之一的混合动力油泵并且具有曲轴的发动机润滑系统。

此外，本发明提供一种具有按照所提及的实施例之一的混合动力油泵的车辆。

附图说明

以下参考附图说明本发明的优选实施例。在该附图中示出如下内容：

图1示意性示出一种具有按照本发明的实施例的按照本发明的混合动力油泵的内燃机。

具体实施方式

图1示意性示出内燃机1，该内燃机具有曲轴2和按照本发明的混合动力油泵3，所述混合动力油泵设置在内燃机1的壳体中或紧固在该壳体上。内燃机1在底侧以油底壳4封闭，油在润滑内燃机1的要润滑的构件之后聚集在所述油底壳中。混合动力油泵3将润滑油输送至内燃机1的可运动的并且要润滑的部件、例如曲轴2、轴承、活塞等，如这由现有技术已知的那样。为此，油由泵装置10从油底壳4中经由抽吸装置5被抽吸并且经由相应的导管被输送给要润滑的构件。泵装置10可以是任何由现有技术已知的用于输送液体的泵装置、例如活塞泵、齿轮泵、计量泵。混合动力油泵3在此具有自身的仅分配给该混合动力油泵3的电马达11，所述电马达驱动泵装置10。电马达11设计使得持久地通过电马达11的单独运行(亦即没有机械辅助)来保证润滑。优选地，用于驱动泵装置10的电马达1与泵装置10处于一个相同的壳体中或者该电马达处于一个单独的直接安装到泵装置10的壳体上的壳体中。电马达在此设计使得该电马达优选在多于100伏特的电压水平上运行，这能够实现提供足够的输送功率。此外，混合动力油泵3具有输入轴6，通过所述输入轴可机械地驱动混合动力油泵。输入轴6直接抗转动地与泵装置10连接。电马达11设置使得该电马达同样通过输入轴6或通过单独的机械连接与泵装置10耦合。在正常运行、尤其是无干扰的运行中，泵装置10只由电马达11驱动。

对于混合动力油泵3的电马达11失效的情况，润滑可以通过机械驱动来保证。机械驱动在此仅仅是针对如下情况的故障保护措施，即，电马达11有故障并且输送功率不再足够地被提供；在所述机械驱动中，驱动功率从外部(即从混合动力油泵3之外)引入。针对该功能而设有紧急运转装置，所述紧急运转装置主要包括电磁离合器9、控制器12和传感器13。具体来说，输入轴6为此与内燃机1的曲轴2耦合。如在图1中示出的那样，这可以借助带驱动装置7来实现，然而同样可以设有齿轮传动装置或链传动装置。在所示的图1中的示例中，带驱动装置7的带围绕带盘8放置，所述带盘抗转动地与输入轴6连接。在另一个端部上，带围绕电磁离合器9放置，所述电磁离合器又与内燃机1的曲轴2耦合。关于电磁离合器9，由现有技术已知不同的实施方式。就此而言重要的是，所述电磁离合器在未通电状态下将输入轴6的转动与曲轴2的转动耦合、而在通电状态下将输入轴6与曲轴2解耦。在图1的示例中，电磁离合器9具有两个离合器盘，其中一个离合器盘抗转动地与曲轴2连接，并且围绕其中另一个离合器盘放置有带驱动装置9的带，并且因此所述另一个离合器盘抗转动地与输入轴6耦合。如果给电磁离合器9通电，则所述两个离合器盘解耦，即曲轴侧的离合器盘的转动不导致带驱动装置侧的离合器盘转动。在电磁离合器9的未通电状态下，所述离合器盘彼此耦合、即抗转动地相互连接，从而曲轴侧的离合器盘的转动导致传动带侧的离合器盘的相同转动。所述可耦入和可脱耦的元件在此不必强制地并排设置，而是也可以同轴地设置，其中一个元件包围另一个元件。

为了操控电磁离合器9，在混合动力油泵3中设有控制器12，所述控制器与电磁离合器9电连接。控制器12及其接着所述的功能可以通过电的开关电路和/或软件来实现。控制器12与传感器13、例如转速传感器连接，所述传感器至少探测是否发生泵装置10的输送运行，并且尤其是以何种转速或以何种输送功率。此外，控制器12获得关于是否应该发生润滑并且可选地也关于以何种输送功率发生润滑的信息。在正常运行中，控制器12总是为电马达11提供优先权，从而泵装置10在正常运行中仅由电马达11驱动。这通过如下方式实现，即，当泵装置10(由电马达11)运行时给电磁离合器9通电(并且因此脱开)。当控制器12确定应该发生油输送运行、然而所述油输送运行停止或不够时，则控制器12切断电磁离合器9的通电，从而所述电磁离合器接合。接着泵装置10机械地通过带驱动装置7驱动。然后，到电马达11上的电流输送可以由控制器12切断。当控制器12确定是否应该发生油输送运行，然而所述油输送运行停止或不够时，则可想到不同的变型方案。在一种简单的实施方式中，控制器12可以在要求的油输送运行时仅确定泵装置10是运转还是不运转，并且当泵装置10不运转时可以将泵装置转换到紧急运转。在一种改进的实施方式中，控制器可以确定泵装置10是否以确定的转速(例如最低转速)运转。例如控制器12也可以将与内燃机1的运行状态有关的需要的油输送量与由泵装置10提供的油输送量(通过泵装置的转速确定并且由传感器13检测)相比较，并且控制器可以确定当提供的油输送量保持在要求的油输送量之下时不存在正常运行。

以上已经说明，电磁离合器9安装在曲轴2上。然而完全一样地，电磁离合器9可以安装在输入轴6上。

此外以上已经说明，混合动力油泵3输送用于润滑内燃机1的油，然而混合动力油泵3不限制于该应用领域并且例如也可以用于润滑车辆变速器。

在附图和在先的说明书中详细地解释和说明了本发明，而所述解释和说明可理解为解释性的或示例性的但不可理解为限制性的，并且不应将本发明限制于公开的实施例。确定的特征在不同的从属权利要求中提及的单纯事实不应该表示不可以也有利地利用这些特征的组合。

Claims (6)

1.用于机动车的混合动力油泵(3)，所述混合动力油泵具有泵装置(10)、自身的仅配置给该混合动力油泵(3)的电马达(11)并且具有输入轴(6)，其中，泵装置(10)能由电马达(11)电驱动或能机械地通过输入轴(6)驱动，在正常运行中，泵装置(10)只由电马达(11)驱动，其中，所述混合动力油泵还包括紧急运转装置，所述紧急运转装置在电马达失效时引起泵装置(10)的机械驱动，紧急运转装置具有传感器(13)，所述传感器确定泵装置(10)是否被电马达(11)驱动。

2.按照权利要求1所述的混合动力油泵(3)，其中，紧急运转装置包括电磁离合器(9)，所述电磁离合器在通电状态下打开并且因此使泵装置(10)的机械驱动解耦，并且所述电磁离合器在未通电状态下闭合并且因此使泵装置(10)的机械驱动耦合。

3.按照权利要求2所述的混合动力油泵(3)，其中，电磁离合器(9)可安装到内燃机(1)的曲轴(2)上，或电磁离合器安装到混合动力油泵(3)的输入轴(6)上。

4.按照权利要求1至3之一所述的混合动力油泵(3)，其中，针对大于100V运行电压来设计电马达(11)。

5.发动机润滑系统，该发动机润滑系统具有按照权利要求1至4之一所述的混合动力油泵(3)并且具有曲轴(2)。

6.车辆，该车辆具有按照权利要求1至4之一所述的混合动力油泵(3)或按照权利要求5所述的发动机润滑系统。