CN109863295A - 燃料输送单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃料箱中的燃料输送单元，该燃料输送单元具有可由电动机(M1)驱动的燃料泵(P1，7)，并且具有用于输送燃料的至少一个抽吸喷射泵，所述抽吸喷射泵是由能够由燃料泵(P1，7)输送的推进射流操作的，其中该燃料泵(P1，7)布置在可由抽吸喷射泵填充的旋流罐中，并且其中该燃料泵(P1，7)具有第一出口(A1)，燃料能够通过该第一出口输送给消耗装置，其中该燃料泵(P1，7)具有第二出口(A2)，其中该第二出口(A2)可由阀(V1)打开或关闭。

Description

燃料输送单元

技术领域

本发明涉及一种燃料箱中的燃料输送单元，该燃料输送单元具有可由电动机驱动的燃料泵，并且具有用于输送燃料的至少一个抽吸喷射泵，所述抽吸喷射泵是由能够由燃料泵输送的推进射流操作的，其中燃料泵布置在可由抽吸喷射泵填充的旋流罐中，并且其中燃料泵具有第一出口，燃料能够通过该第一出口输送给消耗装置。

背景技术

在燃料箱系统中，输送泵经常用于输送储存在燃料箱中的介质。这用于将存储的介质输送给特定消耗装置。在一个特定的情况下，燃料箱系统例如是用于储存燃料以供应内燃发动机的燃料箱系统，如例如在大量机动车辆中是常见的那样。为了输送储存的介质，可以使用不同的输送泵。在燃料的具体情况下(其在下文中通过举例的方式描述，但并没有将不涉及燃料的应用排除在外)，为此目的使用了为人们所知的燃料泵。

在现有技术中，电动燃料泵的各种各样的设计是已知的。作为电压被施加到连接到泵级的电动机上的结果，可以输送一定的燃料量。

另外，抽吸喷射泵是已知的。抽吸喷射泵基于以下原理：通过在进气点区域内经过进气歧管输送推进射流来产生负压，从而一起携带位于附近的燃料。因此，针对其操作，抽吸喷射泵在每种情况下都需要通过另一燃料泵输送燃料而产生的推进射流。例如，众所周知的是电动燃料泵与一个或多个抽吸喷射泵的组合。

抽吸喷射泵在这里例如用于将燃料预输送到旋流罐中，通常被设计成潜油泵的电动燃料泵从该旋流罐中排出燃料。抽吸喷射泵分布在燃料箱中使得可以完全排空，而无论具体的驾驶情况并且特别是无论车辆的倾斜度如何。这尤其在具有多个腔室的燃料箱的情况下是有利的，在这些腔室中，从燃料箱中的特定填充水平来看，各个腔室之间的流体连接仅通过抽吸喷射泵的输送管线来确保。

现有技术中的解决方案的缺点尤其在于，只要电动燃料泵输送燃料，即只要抽吸喷射泵输送推进射流，抽吸喷射泵就永久运行。作为抽吸喷射泵的永久运行原则上并不总是必要的结果，因为抽吸喷射泵的附加输送能力并不是在每种情况下都需要，所以消耗了不必要的大量能量。

已知的解决方案是，通过可切换的阀来打开和关闭各抽吸喷射泵。然而，这是特别不利的，因为必须提供附加的有源部件(可切换阀)，必须在控制单元中提供附加的驱动器用于燃料输送，并且还必须提供附加的布线用于控制阀。

发明内容、问题、解决方案、优点

因此，本发明的目的是提供一种燃料输送单元，该燃料输送单元允许抽吸喷射泵容易且基于需要启动和停用。

与燃料输送单元相关的目的通过具有权利要求1的特征的燃料输送单元来实现。

本发明的一个示例性实施例涉及燃料箱中的燃料输送单元，该燃料输送单元具有可由电动机驱动的燃料泵，并且具有用于输送燃料的至少一个抽吸喷射泵，所述抽吸喷射泵是由能够由燃料泵输送的推进射流操作的，其中该燃料泵布置在可由该抽吸喷射泵填充的旋流罐中，并且其中该燃料泵具有第一出口，燃料能够通过该第一出口输送到消耗装置，其中该燃料泵具有第二出口，其中该第二出口可通过阀打开或关闭。

这里的示例涉及燃料输送单元。然而，本发明的原理也可容易地应用于液体介质的其他输送单元。

燃料泵具有第一出口，通过该第一出口由该燃料泵从旋流罐输送的燃料可以从燃料箱输送出至消耗装置。在燃料输送单元的情况下，消耗装置优选由内燃发动机形成。具有出口的这种类型的燃料泵从现有技术中是已知的，并且可以多种方式获得。根据本发明，燃料泵具有第二出口，由该燃料泵输送的部分体积的燃料可以通过该第二出口排出。排出的这部分体积优选地用于向燃料箱中的抽吸喷射泵供应推进射流。通过推进喷射，燃料可以由抽吸喷射泵输送，此燃料例如从燃料箱输送到旋流罐中，燃料泵布置在旋流罐中。

由于推进射流不必永久地输送到抽吸喷射泵，因为在一些驱动情况下根本不需要，该第二出口由阀选择性地关闭或打开。结果，可以通过打开或关闭第二出口来启动或停用抽吸喷射泵。

当推进射流(利用该推进射流，一个或多个抽吸喷射泵是可驱动的)能够通过第二出口输送时，这是特别有利的。这是有利的，以便例如将燃料从燃料箱的边远区域输送到燃料泵的进气区域。具体地讲，多腔室燃料箱或非常坚固的燃料箱通常不提供燃料能够在每个填充水平仅通过重力流向燃料泵的进气区域的可能性。

当阀通过与电动机的机械联接可由电动机调节时，这也是有利的。由于阀通过与电动机的机械联接被致动，因此可以实现阀的特别容易的调节。具体地讲，不需要附加的有源部件，而这些有源部件将需要分开的电源或控制。这使所需的附加成本最小化。优选地，阀通过联接器连接到电动机或连接到由电动机驱动的轴，使得电动机的旋转运动可以传递到阀或联接器。当电动机的旋转运动通过齿轮状部件转换时，这也是有利的。结果，例如可以将电动机的旋转运动转换成平移运动。根据阀的配置，这可能是有利的。

优选示例性实施例的特征在于，阀的位置可通过驱动燃料泵的电动机的旋转运动来改变，所述旋转运动在与用于燃料输送的常规旋转运动相反的方向上。

常规旋转运动是指电动机的旋转方向，电动机在该方向上旋转以便将燃料从燃料箱输送给消耗装置。优选地，燃料泵被设计为用于限定的旋转方向，使得只有当电动机在此旋转方向上旋转时，燃料才被输送给消耗装置。在现代燃料泵中，尤其使用电换向马达，电换向马达可以通过对电激励场的相应影响而在两个旋转方向上旋转。由于电动机和阀之间的联接器的适当机械设计，可以根据电动机的旋转方向选择性地控制阀。

还优选的是，阀可由电动机通过联接器运动。这是有利的，因为可以以这种方式选择性地控制该阀。原则上，也可以提供电致动联接器，该电致动联接器可以通过开关命令打开和关闭。然而，这将与本发明的实际概念相反，因为阀的最简单的可能致动是特别期望的，并且因此优选地提供机械联接以用于将阀连接到电动机。

此外，当阀的位置可通过电动机的旋转方向的小于360度(优选地小于180度，特别优选地小于90度)的反转而改变时，这是有利的。

优选地，阀的位置仅受到电动机在与常规旋转方向相反的方向上的部分旋转影响。这旨在防止这样一种情况，其中由于与常规旋转方向相反的更长时间的旋转，不再输送燃料或者甚至实现了燃料的返回输送。此外，阀的致动应该快速进行，并且因此尽可能短的旋转行程是有利的。另外，因为没有实现相反方向上的大旋转角度，所以使电动机在旋转方向反转之后再次在常规方向上旋转所需的时间缩短。

另外，当阀的位置可通过电动机的旋转方向的至少75度的反转而改变时，这是有利的。在相反方向上进行足够大的旋转运动是必须的以便阻止阀的无意致动。另外，在机械联接器中，需要最小的旋转行程以便能够将足够大的运动传递给阀以便打开或关闭阀。

当以两个部分形成联接器时也是有利的，其中这两个联接器部分可通过旋转方向的反转围绕联接器的旋转轴线相对于彼此旋转，其中至少一个联接器部分沿旋转轴线平移的运动能够通过两个联接器部分相对于彼此的旋转产生。这种设计是有利的，以便将电动机的旋转运动转换成平移运动，并且因此确保阀的适当致动。这两个联接器部分可以具有例如两个铰链状的接触表面，该两个联接器部分利用这两个铰链状的接触表面相互抵靠。由于两个联接器部分彼此相对运动，旋转运动可以转换成平移运动。这可以通过例如提供联接器部分在其上滑动的斜面和上升或下降轨迹来实现。

特别优选地，联接器部分被设计成使得当电动机在常规的旋转方向上运动并且因此输送燃料时，它们彼此互锁并且不经历相对于彼此的任何相对运动。优选地，在沿常规旋转方向的旋转运动的情况下，避免了阀的致动，并且因此阀在每种情况下都保持在最后设定的位置。因此，打开的阀可以选择性地保持打开，或者相反，关闭的阀可以保持关闭。

另外，当至少一个联接器部分沿旋转轴线平移的运动传递到阀盘时这是有利的，其中第二出口可由阀盘打开或关闭。由于阀盘平移运动，开口可以选择性地打开或关闭。因此，第二出口可以容易地打开或关闭，结果可以开始或停止燃料到抽吸喷射泵以便产生推进射流的输送。

另外，当阀盘具有掣动件时是合适的，其中阀盘由掣动件固定在相应的位置，该位置是已经由该至少一个联接器部分的平移运动引起的。

掣动件是有利的，以便允许阀盘保持在一个位置，使得阀保持打开或关闭。一种可能的闩锁机构提供例如倒钩，当移动阀盘时倒钩接合在为此目的提供的凹部中。由于平移运动和旋转运动的结合，掣动件也可以再次释放，因为例如倒钩相对于凹部旋转，并且阀盘然后可以在引导阀盘的通道的光滑内表面上朝着联接器或远离联接器平移运动。该原理以类似于掣动件的方式起作用，例如从圆珠笔中知道的那样。

另外，可提供多种多样其他实施例，这些实施例允许阀盘闩锁在打开位置和关闭位置，并且每个实施例都允许阀盘通过电动机在与常规旋转方向相反的旋转运动在这两个位置之间运动。

当阀盘的掣动件可通过至少一个联接器部分的平移运动和/或通过至少一个联接器部分的旋转运动释放时，这也是有利的。

这是特别有利的，以便确保阀盘可以通过电动机的相同旋转运动来运动到关闭位置和打开位置两者中。为此，特别有利的是，阀盘通过电动机在与常规旋转方向相反的第一旋转运动例如从两个位置中的一个位置运动到第二位置并牢固地锁定在那里，并且通过电动机在相同方向上的第二旋转运动从第二位置释放并被推回到第一位置，其中在电动机在常规旋转方向上的旋转运动的情况下，阀盘保持在其相应的位置。

在从属权利要求和附图的以下说明中描述了本发明的有利改进。

附图说明

在下文中将基于参照附图的示例性实施例详细解释本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的燃料泵的示意性液压回路图，该燃料泵具有电动机、两个出口、阀和联接器，

图2示出了阀和联接器的基本图，阀通过该联接器连接到电动机，并且

图3示出了通过具有两个出口的燃料泵的截面视图，其中出口中的一个出口可由通过联接器连接到电动机的阀关闭。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的燃料泵的液压回路图。附图标记A1和A2指示燃料泵的出口。出口A1通向消耗装置，例如位于燃料泵下游的内燃发动机。出口A2通向一个或多个抽吸喷射泵，该一个或多个抽吸喷射泵可通过出口A2被供应推进射流。

出口A2可以通过阀V1打开或完全关闭。因此，通过允许燃料输送可以启动或停用连接在出口A2下游的抽吸喷射泵，以便产生流过阀V1或不流过阀的推进射流。

电动机M1驱动燃料泵的泵级P1。经由联接器K1，阀V1同样连接到电动机M1，并且通过电动机M1该阀可以运动。联接器K1被设计为使得阀V1不在电动机M1的旋转方向上运动，而是可以在电动机M1的相反旋转方向上从打开位置运动到关闭位置，或者反之从关闭位置运动到打开位置。

电动机M1电连接到电源E1。通过改变励磁场的极性，可以改变电动机M1的旋转方向，从而使其顺时针或逆时针旋转。

图2示出了图1中的燃料泵的联接器K1的示意图。

在图1中的示例性实施例中，联接器K1由两个联接器部分1和2形成。联接器部分1连接到电动机M1的输出轴，并且因此根据电动机M1的旋转运动而共同旋转。

联接器部分2连接到阀V1的阀盘3，并且还抵靠联接器部分1。如果为了操作燃料泵，联接器部分1通过电动机M1在与常规旋转方向相反的旋转方向上旋转，则联接器部分1相对于联接器部分2旋转。由于联接器部分1和2的设计，因此产生了沿着旋转轴线朝向阀V1的平移运动，结果是阀盘3平移运动。

为此，联接器部分1和2可以例如以铰链状方式设计，并且具有斜面。除了联接器部分2平移的运动之外，联接器部分2被传输到联接器部分1的旋转运动的至少一部分、至该阀盘3。

阀盘3具有由倒钩形成的闩锁装置4，通过该闩锁装置，阀盘3可以固定在形成出口A2的壳体5中。为此，壳体5可以具有凹部，倒钩可以接合到这些凹部中。由于阀盘3被旋转出闩锁位置，倒钩可以从凹部中释放，并且阀盘3可以相对于壳体5平移和旋转地运动。

阀盘3通过弹簧6相对于壳体5被支撑，结果是支撑了阀盘朝向联接器K1的返回运动。在没有电动机M1与常规旋转方向相反的旋转运动的情况下，阀盘3保持在打开或关闭状态下的其相应的最后位置。因此，阀V1的位置完全由电动机M1的旋转运动确定。

图3示出了在上端区域具有两个出口A1和A2的燃料泵7的横截面。出口A2可以通过已经在图1和图2中示出的阀V1来打开和关闭。图2中已知的结构集成到电动机M1上方的燃料泵7中。图3的附图标记与图2的附图标记相匹配，其中示出了相同的元件。

图3示出了根据本发明的用于燃料输送单元的燃料泵的可能的示例性实施例。与传统的燃料泵一样，燃料泵7在其下端区域具有进气开口，燃料泵可以通过该进气开口从其环境中吸入燃料。燃料然后由燃料泵向上输送，并且在图3的示例性实施例中，燃料通过出口A1排出，并且根据阀V1的打开状态通过出口A2排出。

图1至图3中的示例性实施例没有特别限制性质，并且仅用于展示本发明的概念。

Claims (11)

1.一种燃料箱中的燃料输送单元，该燃料输送单元具有能由电动机(M1)驱动的燃料泵(P1，7)，并且具有用于输送燃料的至少一个抽吸喷射泵，所述抽吸喷射泵是由能够由该燃料泵(P1，7)输送的推进射流操作的，其中该燃料泵(P1，7)布置在能由该抽吸喷射泵填充的旋流罐中，并且其中该燃料泵(P1，7)具有第一出口(A1)，燃料能够通过该第一出口输送给消耗装置，其特征在于，该燃料泵(P1，7)具有第二出口(A2)，其中该第二出口(A2)能由阀(V1)打开或关闭。

2.如权利要求1所述的燃料输送单元，其特征在于，推进射流能够输送通过该第二出口(A2)，一个或多个抽吸喷射泵能通过该推进射流来驱动。

3.如前述权利要求中任一项所述的燃料输送单元，其特征在于，该阀(V1)能由该电动机(M1)经由到该电动机(M1)的机械联接器(K1)来调节。

4.如前述权利要求之一所述的燃料输送单元，其特征在于，该阀(V1)的位置能通过驱动该燃料泵(P1，7)的该电动机(M1)的旋转运动而改变，所述旋转运动在与用于燃料输送的常规旋转运动相反的方向上。

5.如前述权利要求之一所述的燃料输送单元，其特征在于，该阀(V1)能通过该电动机(M1)经由联接器(K1)运动。

6.如前述权利要求之一所述的燃料输送单元，其特征在于，该阀(V1)的位置能通过该电动机(M1)的旋转方向的小于360度的反转而改变，该反转优选地小于180度并特别优选地小于90度。

7.如前述权利要求之一所述的燃料输送单元，其特征在于，该阀(V1)的位置能通过该电动机(M1)的旋转方向的至少75度的反转而改变。

8.如前述权利要求之一所述的燃料输送单元，其特征在于，该联接器(K1)以两个部分(1，2)形成，其中该两个联接器部分(1，2)通过旋转方向的反转能围绕该联接器(K1)的旋转轴线相对于彼此旋转，其中，至少一个联接器部分(2)沿该旋转轴线平移的运动能够通过该两个联接器部分(1，2)相对于彼此的旋转而产生。

9.如权利要求8所述的燃料输送单元，其特征在于，该至少一个联接部分(2)沿旋转轴线平移的运动能传递到阀盘(3)，其中该第二出口(A2)能由该阀盘(3)打开或关闭。

10.如权利要求9所述的燃料输送单元，其特征在于，该阀盘(3)具有掣动件，其中该阀盘(3)由该掣动件固定在已经由该至少一个联接器部分(2)的平移运动引起的相应位置。

11.如权利要求7所述的燃料输送单元，其特征在于，该阀盘(3)的掣动件能通过该至少一个联接器部分(2)的平移运动和/或通过该至少一个联接器部分(2)的旋转运动释放。