CN108350883A - 汽车蒸汽泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车蒸汽泵(12)，优选涉及一种用于泵送包括燃油蒸汽的泵送气体的清洗泵。该汽车蒸汽泵包括：离心泵轮(34)，其用于将泵送气体从泵入口孔(30)泵入出口蜗壳(32)并随后泵入基本上切向的泵出口管(40)，该泵出口管(40)将出口蜗壳(32)与泵出口孔(44)流体连接；用于驱动泵轮(34)的电动机(50)，该电动机(50)包括至少一个静态电动机线圈(51)、磁转子体(52)、以及用于驱动电动机线圈(51)的电动机驱动电子装置(53)；用于将电动机驱动电子装置(53)与外部控制单元(19)电连接的电连接器插头(60)；以及检测出口蜗壳(32)或泵出口管(40)中的流体压力的集成压力传感器(70)。

Description

汽车蒸汽泵
技术领域
本发明涉及一种汽车蒸汽泵，尤其涉及一种用于泵送包括燃油蒸汽的泵送气体的清洗泵。
背景技术
在汽车应用中，电蒸汽泵等用作汽车蒸汽泵装置的一部分，用于将包括燃油蒸汽的泵送气体从蒸汽吸收单元泵送至蒸汽目标位置，例如泵送至内燃机的进气部分。US2015/0285170A1中公开了典型的汽车燃油蒸汽泵装置的一个实例。
由于汽车燃料和燃油蒸汽具有腐蚀性，因此优选使用密封电动机来驱动电动蒸汽泵的泵轮。因此，电动机是无刷的，并且是电子驱动的。电动机应尽可能简单且廉价。因此，优选不使用单独的霍尔传感器来检测电动机的正确旋转方向和功能。但是，由于在蒸汽泵故障的情况下可能违反环境规定，因此希望能够可靠地检测电动机的正确功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于汽车蒸汽泵装置的简单的汽车蒸汽泵，该汽车蒸汽泵允许可靠地控制泵的功能。
该目的通过具有权利要求1的特征的汽车蒸汽泵和具有权利要求10的特征的汽车蒸汽泵装置实现的。
本发明的汽车蒸汽泵包括用于将泵送气体从泵入口孔泵送至出口蜗壳并随后泵入基本上切向的泵出口管的离心泵轮，该出口管将出口蜗壳与泵出口孔流体连接。所述泵是流量型泵。泵轮由电动机驱动，该电动机包括至少一个静态电动机线圈、磁性电动机转子体、以及用于驱动电动机线圈的电动机驱动电子装置。所述电动机是无刷电动机。
所述电动机优选是密封电动机和/或无传感器电动机。作为密封电动机的泵用电动机概念允许将气体/蒸汽与电动机驱动电子装置和静态电磁线圈密封隔离，从而可以实现高水平的电气可靠性。
“无传感器”指不提供单独的位置传感器来检测电动机转子位置，从而可节省位置传感器的费用。因此，不能实现绝对可靠地检测电动机的正确旋转方向、速度等。
所述蒸汽泵设有电连接器插头，用于将电动机驱动电子装置与外部控制单元电气和电子地连接，所述外部控制单元可以是也控制内燃机的发动机控制单元(ECU)的一部分。
所述汽车蒸汽泵配有集成压力传感器，用于检测出口蜗壳内或泵出口管内的流体压力。所述压力传感器优选布置在出口蜗壳与泵出口孔之间的泵出口管处。该压力传感器集成到蒸汽泵中，从而在蒸汽泵和蒸汽泵下游的蒸汽目标位置之间不需要提供单独的压力传感器。
集成压力传感器可提供关于蒸汽泵的常规功能的信息，并且还可提供关于泵轮下游的绝对和/或相对流体压力的信息。在蒸汽泵由外部控制单元电激活后，集成压力传感器可立即控制泵轮是否沿正确的旋转方向旋转。由于压力传感器布置在非常靠近泵轮的位置(即，距离小于50毫米)，因此电动机的活动与检测到的流体压力曲线之间存在紧密的因果关系和实时关系。
电连接器插头和压力传感器优选至少部分地彼此轴向交叠。换言之，压力传感器和电连接器插头相对于电动机和泵轮的旋转轴线具有相似或相同的朝向。压力传感器和电连接器相对于旋转泵轴线位于相同的60°旋转扇区内。更优选地，压力传感器与电连接器插头的轴向距离相对较小，即小于泵轮的远端与包括电动机驱动电子装置的电动机的远端之间的总轴向长度的三分之一。因此，压力传感器位于非常靠近电连接器插头的位置。
压力传感器优选经由集成电线直接电连接至电连接器插头的触针。压力传感器与电插头之间的电连接线非常短，从而由压力传感器产生的较低的电信号能够可靠地传递至外部控制单元。如果由压力传感器提供的电信号在外部控制单元中用于控制蒸汽泵的功能，那么此特征是高度相关的。
根据本发明的另一种优选实施方式，泵出口管和电连接器插头彼此轴向交叠。这意味着泵出口管和电连接器插头相对于泵转子的旋转轴线具有相似或相同的朝向。泵出口管和电连接器插头相对于旋转泵轴线位于相同的60°扇区内。因此，沿轴向看时，泵的轮廓较紧凑。
根据本发明的一种优选实施方式，泵壳由限定泵入口孔和泵出口管的流体壳体部分以及包括电动机和压力传感器的独立电动机壳体部分限定。
包括压力传感器的传感器室优选轴向布置在泵出口管与电连接器插头之间。因此，传感器室尽可能邻近电连接器插头轴向布置。
根据一种优选实施方式，泵出口管设有将泵出口管的内部与传感器室流体连接的传感器孔口。设置在传感器室内的压力传感器流体连接至传感器孔口，从而压力传感器检测出口管中的静态压力。
根据本发明的一种优选实施方式，传感器孔口布置在流体壳体部分处，而传感器室优选基本上但不一定完全地由电动机壳体部分限定，优选压力室完全由这两个壳体部分限定。
本发明的汽车蒸汽泵装置包括燃料箱、蒸汽吸收单元、以及用于向蒸汽目标位置泵送蒸汽的和汽车蒸汽泵。汽车蒸汽泵流体地布置在蒸汽吸收单元与蒸汽目标位置之间。汽车蒸汽泵具有权利要求1-9之一所述的特征。
蒸汽目标位置优选是内燃机的进气部分。在这种装置中，蒸汽泵是所谓的清洗泵，用于将燃油蒸汽从可临时吸收一定量的燃油蒸汽的蒸汽吸收单元泵送至内燃机的进气部分，在该进气部分，燃油蒸汽被引入发动机进行燃烧。
附图说明
下面参照附图说明本发明的一种实施方式，在附图中：
图1以纵向截面图示意性地示出了一种包括蒸汽泵的汽车蒸汽泵装置；
图2示出了从泵入口侧沿轴向II观察时图1的蒸汽泵；
图3示出了从泵出口侧沿径向III观察时图1的蒸汽泵；
图4示出了图1的蒸汽泵的泵出口管和传感器室的横截面；和
图5示出了布置在图1的泵的泵壳的电动机壳体部分处的传感器室的视图。
具体实施方式
图1示意性地示出了一种用于泵送包括燃油蒸汽的泵送气体的汽车蒸汽泵装置10。蒸汽泵装置10包括流体连接至蒸汽吸收单元16的汽车燃料箱14。蒸汽吸收单元16可包括木炭。蒸汽吸收单元16与汽车蒸汽泵12的泵入口30流体连接。蒸汽泵12的泵出口44流体连接至作为内燃机(未示出)的进气部分的蒸汽目标位置18。蒸汽泵12又称为所谓的清洗泵。
蒸汽泵12设计为流量泵，其包括具有轴向进气口的叶轮状泵轮34。旋转泵轮34以10000至45000rpm之间的高转速旋转。从而泵送气体被加速并径向地流入出口蜗壳32，泵送气体从该出口蜗壳32流入切向出口管40，该出口管40在其远端具有泵出口44。由旋转泵轮34引起的压力升高量在50至100毫巴范围之内。
蒸汽泵12的壳体包括两个独立的壳体部分，即，限定泵入口孔30和泵出口管40的流体壳体部分21、以及包括电动机50、两个滚子轴承38、39以及电连接器插头60并基本上限定传感器室72的独立的电动机壳体部分22。
转子组件包括由转子轴36支撑的泵轮34，该转子轴36在电动机壳体部分22处由两个滚子轴承38、39可旋转地支撑。转子轴36还设置有被一个或多个静态电动机线圈51围绕的永久磁化的电动机转子52。转子组件围绕旋转轴线31旋转。
电动机壳体部分22还限定电动机电子装置室54，该电动机电子装置室54包括用于驱动转子线圈的电动机驱动电子装置53。电子装置室54由单独的电子装置室盖23封闭。
流体壳体部分21限定与泵轮34和旋转轴线轴向对正的轴向入口管33，并且还限定由管状且平直的出口管壁42限定的切向出口管40。出口管40限定总体出口管轴线41。
电动机壳体部分22限定具有一对触针62、64的电连接器插头60。电连接器插头60具有总体插接轴线61，该总体插接轴线61是用于将相应插头与电连接器插头60连接或从其断开的大致方向。电连接器插头60电连接至用于控制蒸汽泵12的外部控制单元19。
电动机壳体部分22还限定与出口管40相邻并容纳压力传感器70的压力传感器室72。压力传感器70经由出口管壁42中的传感器孔口78与出口管40的内部流体连接。压力传感器70检测压力管内部与周围大气压力之间的压差。压力传感器室72基本上由作为电动机壳体部分22的一个整体部分的压力室壁76限定。压力室壁76设有基准孔口76，该基准孔口76将压力传感器室72与大气压力流体连接。
压力传感器70电气和机械地固定至印刷电路板74，该印刷电路板经由电线64'与电连接器插头60的触针64电连接。压力传感器70和印刷电路板74也经由单独的电线65与电动机驱动电子装置53电连接。
沿轴向看，出口管40、连接器插头60和压力传感器70彼此轴向交叠，从而这些元件相对于旋转轴线31设置在大约60°的相同扇区内。因此，沿轴向看，蒸汽泵12的轮廓较紧凑，如图2所示。
压力传感器70和传感器室72轴向布置在出口管40与连接器插头60之间。
如图4和图5所示，在压力传感器70与传感器孔口78的孔口边缘之间设置有弹性密封体80，以提供气密密封。

Claims (11)

1.一种汽车蒸汽泵(12)，优选是用于泵送包括燃油蒸汽的泵送气体的清洗泵，该汽车蒸汽泵(12)包括：
用于将泵送气体从泵入口孔(30)泵入出口蜗壳(32)并随后泵入基本上切向的泵出口管(40)的离心泵轮(34)，所述泵出口管(40)将出口蜗壳(32)与泵出口孔(44)流体连接，
用于驱动泵轮(34)的电动机(50)，该电动机(50)包括至少一个静态电动机线圈(51)、磁转子体(52)、以及用于驱动电动机线圈(51)的电动机驱动电子装置(53)，
用于将电动机驱动电子装置(53)与外部控制单元(19)电连接的电连接器插头(60)，和
检测出口蜗壳(32)或泵出口管(40)中的流体压力的集成压力传感器(70)。
2.如权利要求1所述的汽车蒸汽泵(12)，其中，所述压力传感器(70)设置在出口蜗壳(32)与泵出口孔(44)之间的泵出口管(40)处。
3.如前述权利要求中任何一项所述的汽车蒸汽泵(12)，其中，所述电连接器插头(60)和所述压力传感器(70)彼此轴向交叠。
4.如前述权利要求中任何一项所述的汽车蒸汽泵(12)，其中，所述泵出口管(40)和所述电连接器插头(60)彼此轴向交叠。
5.如前述权利要求中任何一项所述的汽车蒸汽泵(12)，其中，所述压力传感器(70)经由集成电线(64')与电连接器插头(60)的触针(64)直接电连接。
6.如前述权利要求中任何一项所述的汽车蒸汽泵(12)，其中，所述泵壳由流体壳体部分(21)和独立的电动机壳体部分(22)限定，所述流体壳体部分(21)限定泵入口孔(30)和泵出口管(40)，所述独立的电动机壳体部分(22)包括电动机(50)和基本上容纳压力传感器(70)的传感器室(72)。
7.如前述权利要求中任何一项所述的汽车蒸汽泵(12)，其中，容纳压力传感器(70)的传感器室(72)轴向布置在泵出口管(40)与电连接器插头(60)之间。
8.如前述权利要求中任何一项所述的汽车蒸汽泵(12)，其中，所述泵出口管(40)的出口管壁(42)设有将泵出口管(40)的内部与传感器室(72)流体连接的传感器孔口(78)。
9.如权利要求6和8所述的汽车蒸汽泵(12)，其中，所述传感器孔口(78)设置在流体壳体部分(21)处。
10.一种汽车蒸汽泵装置(10)，包括燃料箱(14)、蒸汽吸收单元(16)、以及用于将燃油蒸汽泵送至蒸汽目标位置(18)的汽车蒸汽泵(12)，其中所述汽车蒸汽泵(12)流体地布置在蒸汽吸收单元(16)与蒸汽目标位置(18)之间，并具有前述权利要求之一所述的特征。
11.如权利要求10所述的汽车蒸汽泵装置(10)，其中，所述蒸汽目标位置(18)是内燃机的进气部分。
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