CN111630275B - 用于车辆的泵装置以及用于泵装置的控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆或者用于供油的泵装置，所述车辆具有：内燃机，所述内燃机具有或不具有变速器；或电动机，所述电动机具有变速器，所述泵装置具有双流道泵，其中这两个流道彼此分离，并且第二流道可接入至第一流道，其中泵具有用于电机和用于驱动机的输入部位，也例如经由变速器。

Description

用于车辆的泵装置以及用于泵装置的控制装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于具有驱动机的车辆的泵装置，所述驱动机具有双流道泵，其中这两个流道彼此分离，并且第二流道可接入至第一流，其中所述泵不仅具有用于电机的输入部位。
本发明还涉及一种用于泵装置的控制装置和一种运行方法。
背景技术
在车辆中减少燃料消耗将是未来汽车工业的主要发展重点。除了开发新技术外，现有部件的优化也变得越来越重要。在此，需实现可观的节省潜力，而无需新系统可能造成的巨大成本。在这种情况下，关键词是“需求导向的辅助机组”。
油泵是一个实例并且是发动机和变速器的重要组成部分。泵的故障在最短的时间内导致整个机组失效。油泵需执行三个任务：润滑、冷却、控制不同的液压执行元件。这些执行元件从发动机控制装置操纵。为此所需的压力需由油泵提供。
众所周知，油的粘度随着温度的升高而急剧下降。其结果是，在温度升高时，相应地增大必要的体积流，以便实现建立所需的压力。为了能够根据温度改变体积流，原则上存在两种不同的解决路径。泵的转速或输送容积根据温度来调控。代替可变地调节输送容积，泵也能够分级地构成。
在这种情况下，双流道的切换泵是经证实可靠的实施方案。其是双冲程的叶片泵，其中输出端能够分开，使得产生两个流道。在低于切换温度时，这两个流道之一被切换成至抽吸通道的循环。仅在切换阀之后，第二流道的体积流也才被输送给系统压力。由于发动机设计方案，在现有技术中适宜的是，将泵设计为，使得在正常的行驶运行中(Toil<90℃)，仅需要一个流道。
这种泵的纯机械驱动使得泵功率在一定程度上与发动机和/或变速器的转速相关，并且给内燃机的能量平衡带来负担。
纯电动驱动自然也是可行的，但是这以高效从而复杂的电动机为前提。
同样从现有技术中，如从DE 10 2006 048 050 A1中已知泵装置，其中第一机械驱动装置和第二电驱动装置与同一泵相关联。从US 8 714 942 B2中已知具有减速器的双驱动泵的一个实施例。
发明内容
本发明的目的是实现一种泵装置、一种用于泵装置的控制装置和一种用于运行泵装置的方法，所述方法可以灵活地简单适应于不同的容积要求并且降低内燃机的负荷。
该目的在此通过一种用于具有驱动机的车辆的泵装置实现，所述泵装置具有双流道泵，其中这两个流道彼此分开，并且第二流道可以接入到第一流道，其中泵具有用于电机的输入部位和用于驱动机的输入部位，其中电机的尺寸设计用于运行具有第一流道的泵，并且电机在高于驱动机的最高转速的转速下运转。
通过经由第一流道的正常运行和电机的最佳的调换，内燃机不承受负荷，并且仅须针对正常运行或仅须针对启停运行来设计电机的尺寸。驱动机，例如内燃机，在此能够直接或间接地输入。
因此，第一流道针对泵的正常运行或仅针对泵的启停运行来设计。
有利地，在流道之间安置至少一个切换阀。
为了付诸实施，在输入部位处分别设置自由轮，由此总是仅更快地旋转的机器才能驱动泵。
所述目的借助于一种用于泵装置的控制装置来实现，其中控制以下步骤：
在内燃机运转时，请求工作流体的经由正常流动所要求的流量，关闭切换阀，降低电机的速度。
有利地，关闭切换阀和降低电机的转速同时进行。
有利的是，当经由启停自动控制装置切断内燃机时或者在滑行时，电机的转速再次被设定为高的正常值。
所述目的也通过一种用于运行泵装置和控制装置的方法来实现，其中在内燃机运转时通过车辆控制装置进行对工作流体的经由正常流动所要求的流量的请求，通过中央控制装置或泵装置控制装置关闭切换阀，并且下调电机的转速。
有利的是，根据切换为起作用的流道的数量将电机的转速控制在零和正常转速之间。
此外有利的是，电机通过过电流限制装置切断。
附图说明
下面示例性地参考附图描述本发明。
图1示出切换泵的示例性的泵装置的示意图，
图2示出双驱动的切换泵的示例性的实施方式，
图3示出切换图。
具体实施方式
图1a和b示意性地并且示例性地示出具有泵10的泵装置1。
转子组3构成为具有多个叶片4的双冲程的叶片单元，所述叶片在冲程环2中旋转。第一流道具有抽吸区域8a和压力区域7a，而第二流道具有抽吸区域8b和压力区域7b。泵本身的结构被设计为，使得通道引导对于正常设定的状态是最佳的，其方式是：仅一个流道，即第一流道输送工作流体。
这两个流道的压力区域7a和7b借助于系统高压Psystem连接到系统的压力区域上。这两个抽吸区域8a和8b又借助于压力Plow与泵装置的低压区域连接。止回阀5防止在这两个流道之间的高压区域和低压区域之间的连接。切换阀将第二流道的压力区域7b接至第一流道的压力区域7a。
在第一流道的正常运行中，如在图1a中所示，第二流道经由打开的切换阀，即提升阀，与油箱11连接。在第二流道和系统侧的压力出口之间的连接通过止回阀5关闭。如果有对提高的压力或提高的容积的请求，那么切换阀6关闭在第二流道的压力出口和油箱11之间的连接。由此，在压力出口7b处建立压力。一旦压力超过系统压力，止回阀打开并且第二流道附加地输送到系统中。
由此，泵装置1由原本的泵与其驱动装置以及液压连接装置、至少一个控制装置和至少一个切换阀构成。
在图2中阐述具有双驱动装置的泵的实例。在该实施方式中，示例性的泵10设置在电机12与机械附连装置之间。电机12具有轴13，所述轴与泵轴16连接或者也可以一件式地构成。转子组3处于泵轴上，所述转子组与转子一起在冲程环2中旋转。泵轴在此支承在压力板14和泵法兰15之间。机械驱动经由驱动小齿轮18进行，所述驱动小齿轮同样施加在泵轴上。在泵小齿轮18和泵轴16之间设置有自由轮，同样地，在电机12的轴和泵轴之间也安装有自由轮。
泵能够安置在车辆的发动机组上或变速器上，其中曲轴或变速器的输出轮对驱动小齿轮18进行驱动。经由链传动的驱动也是可行的。驱动机20能够是内燃机或电机作为唯一的或者是混合驱动装置。
叶片泵也可不对称地构成，使得第一流道能够相对小，而可接入的第二流道较大。
在图3的图表中阐述在根据本发明的系统中的泵的运行。在正常运行中，泵借助电机12运行。泵在此在单流道运行中工作。通过在两个输入部位处的这两个自由轮17，驱动装置总是有效的，所述驱动装置以较高的转速旋转。因此，如果希望在正常运行中减轻内燃机因泵的驱动装置所承受的负荷，将电机的转速固定到高的值。由此，使驱动小齿轮脱耦，并且泵以纯电的方式运行。在图1的简图中所表明的切换阀在此是打开的并且第二流道以无压力的方式工作。
因为泵在正常操纵运行中以纯电的方式工作，所以在滑行运行期间或在内燃机停止时的运行是容易可行的。
如果车辆的系统应需要更高的压力或更高的容积流量，那么将泵转换为双流道运行，其中切换阀被关闭。
因为电机12由于其仅针对正常运行来设计尺寸而不能再提供足够的功率，所以必须接通内燃机。
为此，将电机的转速降低或设为零，使得驱动小齿轮与转子轴有效驱动地连接。电机经由自动轮17脱耦。
在图4中示意性地示出用于运行泵装置的方法。
以单流道运行为出发点，所述单流道运行即使在没有内燃机的情况下也是能够实现的，系统获得提高期望压力的请求。
泵装置的控制装置关闭切换阀6。电机的转速降低，并且内燃机被接通或已经运转。关闭切换阀以及降低电机的转速这两个步骤能够同时或在时间上彼此错开地进行。通过关闭切换阀引起双流道运行。通过降低电机的转速并且通过经由自由轮使电机脱耦，使内燃机耦联到泵上。
本发明可应用于各种各样的作为在具有或不具有变速器的内燃发动机上的泵装置的实施方案，也作为在作为具有或不具有变速器的唯一的或附加驱动装置的具有变速器的电机上的泵装置的实施方案。本发明也可以用于供油。
附图标记列表
1 泵装置
2 冲程环
3 转子组
4 叶片
5 止回阀
6 切换阀
7a，8a 压力区域
7b，8b 抽吸区域
10 泵
11 油箱
12 电机
13 轴
14 压力板
15 泵法兰
16 泵轴
17 自由轮
18 驱动小齿轮
19a，19b 输入部位
20 驱动机

Claims (9)

1.一种用于具有驱动机(20)的车辆的泵装置(1)，所述泵装置具有双流道的泵(10)，其中两个流道彼此分开，并且第二流道可接入至第一流道，其中所述泵(10)具有用于电机(12)和用于所述驱动机(20)的输入部位(19a，19b)，其特征在于，所述电机(12)的尺寸设计成用于运行具有所述第一流道的泵(10)，并且所述电机以高于所述驱动机(20)的最大转速的正常转速运转，在所述第一流道和所述第二流道之间安置有至少一个切换阀(6)，当所述切换阀(6)打开时，所述电机(12)的转速被设定成高于所述驱动机(20)的最大转速的正常转速，而当所述切换阀(6)关闭时，所述电机(12)的转速降到零或降到低于所述驱动机(20)的转速。
2.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，所述第一流道针对所述泵(10)的正常运行来设计。
3.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，在所述输入部位(19a，19b)上分别设置有自由轮(17)。
4.一种用于根据权利要求1至3中任一项所述的泵装置的控制装置，其特征在于下述步骤：
在驱动机(20)运转时，请求工作流体的经由正常流动所要求的流量，
关闭切换阀(6)，
降低所述电机(12)的转速。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，关闭所述切换阀(6)和降低所述电机(12)的转速同时进行。
6.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，在经由启停自动控制装置切断所述驱动机(20)时，所述电机的转速再次设定为高的正常值。
7.一种用于运行根据权利要求4所述的控制装置的方法，其特征在于，在驱动机(20)运转时，通过车辆控制装置进行对工作流体的经由正常流动所要求的流量的请求，
通过中央控制装置或者泵装置控制装置关闭切换阀(6)，
以及降低所述电机(12)的转速。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据被切换为起作用的流道的数量，将所述电机(12)的转速控制在零和正常转速之间。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过过电流限制装置切断所述电机(12)。
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