CN116428037A - 旋转泵的转速随负载变化的流体输送系统 - Google Patents

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Abstract

一种流体输送系统，包括用于存储流体的贮存器(6)、具有第一泵端口(51)和第二泵端口(52)的旋转泵(5)、将第一泵端口(51)连接到贮存器的第一流体通道(1)以及将第二泵端口(52)连接到贮存器的第二流体通道(2)。旋转泵(5)在正常模式下沿第一输送方向旋转，在替代模式下沿第二输送方向旋转。当旋转泵处于其替代模式时，第一阀(11)将第一泵端口(51)与贮存器(6)分开，当旋转泵处于其正常模式时，第二阀(21)将第二泵端口(52)与贮存器分开。

Description

旋转泵的转速随负载变化的流体输送系统
技术领域
本发明涉及一种用于向机械组件(特别是机动车辆的发动机或传动系统)供应流体的流体输送系统。本发明特别涉及向机械组件供油以润滑和/或冷却该机械组件。所述流体输送系统包括用于存储流体的贮存器和从该贮存器抽吸流体并将其输送到机械组件的旋转泵。
背景技术
典型的用于将流体供应到机械组件(尤其是机动车辆领域的用于将流体供应到发动机或传动系统)的流体输送系统通常基于使用至少一个泵将流体(尤其是油)输送到相关位置的强制给送润滑(尤其是湿槽润滑，wet-sump lubrication)。在典型的湿槽润滑中，当流体从机械组件排出时，流体被收集在布置于该机械组件下方的贮存器中，并且通过泵而被从该贮存器泵出并被给送回机械组件。
这种包括湿槽的流体输送系统具有这样的缺点，即例如在机动车辆的极端驾驶情况下其会吸入空气。例如，由于机动车辆的转弯和/或急剧加速或从高速状态制动等操纵，导致产生离心力，这将油从贮存器内的抽吸位置压出，使得油和空气被同时在该抽吸位置处被抽吸，或者使得仅空气在该抽吸位置处被抽吸。这可能导致机械组件的流体供应中断，并且根据中断的持续时间以及机械组件(特别是机动车辆的发动机)的温度和/或状态，可能具有致命的后果。在最坏的情况下，这会导致对机动车辆的发动机和/或传动系统的损坏。
因此，已经开发出了典型湿槽润滑的替代方案，其旨在防止空气被抽吸。现有技术还公开了例如流体输送系统，其中通过贮存器内的多个泵，流体可以在多个相互间隔开的抽吸位置处从贮存器抽吸。然后，例如采用多个泵分布在贮存器中的湿槽润滑，总是能够使得至少一个泵吸入流体并将其输送到机械组件。
现有技术还公开了流体输送系统，特别是湿槽润滑流体输送系统，其中贮存器包括所谓的挡油块(特别是挡板或隔板)，以便在出现大的离心力时(特别是例如在转弯时出现的高横向加速度时)防止流体被压离抽吸位置。除了隔板之外，通过将泵和/或抽吸位置形成在贮存器中的非常低的位置处(例如该位置实施为贮存器中的漏斗形凹部)，使得即使在极端的行驶情况下，也总是在抽吸位置的区域中提供尽可能充足的流体，这已经被证明是有价值的。
传统的湿槽润滑的一个缺点是，将贮存器实施为具有与其他方面一起实施的凹部需要大量空间，特别是在竖直方向。这意味着，具有集成的湿槽润滑的发动机必须相对高地安装在机动车辆内，以便具有用于贮存器的足够的空间。因此，具有湿槽润滑特征的机动车辆的重心相对较高，这会对机动车辆的操纵性具有负面影响。
例如，如果转弯持续较长的时间，即使挡板也不能完全防止流体被压离抽吸位置。如果使用多个泵，则通常可以省略贮存器中的凹部，然而使用多个泵是昂贵的，并且将导致用于操作这些泵的高能量需求。
因此，已经开发了所谓的干槽润滑(dry-sump lubrication)，作为湿槽润滑的替代方案。这尤其用于高性能发动机和/或越野车或运动车中。干槽润滑涉及从辅助油槽抽吸流体，在流体被供应到机械组件之后，借助于泵将流体回流到该辅助油槽中，并且给送到主油槽。通过借助于另一泵从该主油槽抽吸流体并将其供给到机械组件，该主油槽又被用于向机械组件供应流体。
干槽润滑具有的优点是其能够可靠地润滑机械组件，因为它不太受离心力的影响，并且油被主动地供应到主油槽的抽吸位置。此外，大的主油槽可以改善流体的冷却效果，并且在机械组件下方实施的平坦的辅助油槽可以减小机械组件的总高度，从而使得机动车辆的重心能够降低。后者对于扁平机动车辆(例如跑车)特别有利。此外，由于来自机械组件的流体最初被排入辅助油槽并且主动地输送到主油槽，因此主油槽可以安装在任何位置。
这种强制给送润滑在向机械组件供应流体方面非常可靠，但是由于大量的附加部件而易于发生故障，并且尤其是昂贵的，因为除了将流体从辅助油槽输送到主油槽的附加泵之外，干槽润滑还需要另一贮存器。干槽润滑通常还需要比湿槽润滑更大的总空间，特别是由于主油槽。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种流体输送系统，其可靠地防止空气被吸入，并且可以以节省空间和廉价的方式制造。
该目的通过根据权利要求1的流体输送系统和根据权利要求15的用于操作流体输送系统的方法来实现。
用于将流体供应至机械组件(特别是机动车辆的发动机或传动系统(gearsystem))的流体输送系统包括用于存储流体的贮存器。该流体输送系统优选为强制供给润滑流体输送系统，特别是湿槽润滑流体输送系统。特别地，流体输送系统不是干槽润滑流体输送系统。流体输送系统优选地是机动车辆的发动机的湿槽润滑流体输送系统。所述流体可以是用于润滑和/或冷却机械组件的油。
所述贮存器可以实施为扁平的贮存器。贮存器尤其可以具有比该贮存器的宽度大多倍且尤其是两倍的长度。当贮存器被安装时，尤其被安装在机动车辆中时，该贮存器的宽度和长度优选地在水平方向上延伸。优选地，贮存器的深度比该贮存器的长度和(优选地比)宽度小数倍，特别是小一半。当该贮存器被安装时，尤其被安装在机动车辆中时，贮存器的深度优选地在竖直方向上延伸。优选地，贮存器在纵向和宽度方向上具有大于贮存器深度的范围。特别地，贮存器可以以平盘的形式实施。
所述贮存器尤其可以在朝向所述机械组件的一侧上具有开口，其中，流体尤其可以通过所述开口而从所述机械组件流回所述贮存器。该贮存器可以设置在机械组件的下方。贮存器尤其可以设置在机械组件的最低位置。该贮存器可以与机械组件的壳体连接，特别是螺纹连接。该贮存器尤其可以为机械组件的壳体的一部分。
在优选的实施方式中，所述贮存器是机动车辆的油底壳，所述油底壳布置在所述机动车辆的发动机的最低位置处。特别地，贮存器优选地连接(特别是螺纹连接)到机动车辆的发动机的曲轴箱。
贮存器可以由金属或塑料制成，特别是通过原始模制方法或再成形方法制成。优选地，贮存器可以通过再成形(特别是深拉)来制造。在替代实施例中，可以以原始模制方法(特别是铸造方法)制造贮存器。在优选的实施方式中，贮存器由板材(特别是金属板)通过深冲压而制成。
在替代的实施方式中，可以使用接合方法(特别是热接合方法)来制造贮存器。然后，例如，该贮存器可以由焊接在一起的多个片材(特别是金属片材)制成。贮存器还可以包括基体，该基体以原始模制方法或再成形方法制造，并且通过连接方法与附加部件例如片材连接成一体。
所述流体输送系统还包括具有第一泵端口和第二泵端口的旋转泵。该旋转泵例如可以形成为叶片泵、摆杆式滑块泵或齿轮泵。所述流体输送系统还包括用于旋转泵的驱动器。驱动器例如可以形成为电动机。在替代的实施方式中，旋转泵能够由流体被供应到其中的机械组件驱动，其中，用于传递转速和/或旋转方向的传动系统优选地布置在该机械组件和旋转泵之间。优选地，传动系统可以设计成可以独立于初始旋转方向而改变旋转泵的输送方向。
旋转泵可以在正常模式和替代模式下操作。在其正常模式中，旋转泵(特别是旋转泵的叶轮)可沿第一输送方向旋转；而在其替代模式(alternative mode)中，旋转泵(特别是旋转泵的叶轮)可沿第二输送方向旋转。第二输送方向可以与第一输送方向相反。旋转泵可以在其替代模式和正常模式之间切换。特别地，旋转泵的输送方向可以被控制，以使得旋转泵可以在其正常模式和替代模式之间切换。
旋转泵被设计成从贮存器抽吸流体并将其排出到机械组件，而不管其操作状态如何。旋转泵可以在其正常模式和替代模式下从贮存器抽吸流体。旋转泵可以布置在贮存器中。在替代实施例中，旋转泵可布置在贮存器的外部，并且例如经由流体通道连接到贮存器。在流体例如润滑和/或冷却了机械组件之后，这些流体可以从机械组件流回贮存器。因此，流体输送系统代表流体回路。
根据旋转泵的输送方向，第一泵端口可以形成旋转泵的入口(特别是壳体入口)或者出口(特别是壳体出口)。此外，根据旋转泵的输送方向，第二泵端口可以形成旋转泵的入口(特别是壳体入口)或者出口(特别是壳体出口)。
当旋转泵处于其正常模式时，第一泵端口优选地形成泵入口。当旋转泵处于其正常模式时，第一泵端口特别地实施在旋转泵的低压侧上。相应地，当旋转泵处于其正常模式时，第二泵端口优选地形成旋转泵的泵出口。当旋转泵处于其正常模式时，第二泵端口特别地实施在旋转泵的高压侧上。
当旋转泵处于其替代模式时，第二泵端口优选地形成泵入口。当旋转泵处于其替代模式时，第二泵端口特别地实施在旋转泵的低压侧上。相应地，当旋转泵处于其替代模式时，第一泵端口优选地形成旋转泵的泵出口。当旋转泵处于其替代模式时，第一泵端口特别地实施在旋转泵的高压侧上。
当旋转泵处于其正常模式时，其可经由第一泵端口从贮存器抽吸流体。当旋转泵处于其正常模式时，旋转泵还可以通过第二泵端口排出流体。当旋转泵处于其替代模式时，其可经由第二泵端口从贮存器抽吸流体。当旋转泵处于其替代模式时，旋转泵还可以经由第一泵端口排出流体。
流体输送系统可包括设有第一阀的第一流体通道和设有第二阀的第二流体通道。无论旋转泵被布置在贮存器内部和/或外部，流体输送系统都可以包括设有第一阀的第一流体通道和设有第二阀的第二流体通道。第一流体通道可将第一泵端口连接到贮存器，并且第二流体通道可将第二泵端口连接到贮存器。第一流体通道可以特别地从第一泵端口延伸直至贮存器中的第一抽吸位置。第一流体通道优选地经由第一阀将第一泵端口直接连接到贮存器。第二流体通道可以特别地从第二泵端口延伸到贮存器中的第二抽吸位置。第二流体通道优选地经由第二阀将第二泵端口直接连接到贮存器。
当旋转泵处于其正常模式时，第二阀可以将第二泵端口与贮存器断开。当旋转泵处于其正常模式时，第二阀可特别地关闭第二流体通道。当旋转泵处于其替代模式时，第一阀可将第一泵端口与贮存器断开。当旋转泵处于其替代模式时，第一阀可特别地关闭第一流体通道。
当旋转泵处于其正常模式时，其可经由第一泵端口抽吸流体并经由第二泵端口排放流体。当旋转泵处于其替代模式时，其可以经由第二泵端口抽吸流体并且经由第一泵端口排放流体。
第一流体通道优选地在第一抽吸位置处通入(emerges into)贮存器。第二流体通道优选地在第二抽吸位置处通入贮存器。第一抽吸位置和第二抽吸位置可以彼此间隔开。第一抽吸位置和第二抽吸位置尤其可以在贮存器的水平方向上彼此间隔开，尤其是当贮存器被安装时。优选地，第一抽吸位置和第二抽吸位置在贮存器的纵向上彼此间隔开。第一抽吸位置和第二抽吸位置可以实施为在贮存器中彼此齐平。第一抽吸位置和第二抽吸位置尤其可以在贮存器的竖直方向上彼此齐平，尤其是当贮存器被安装时。在替代实施例中，第一抽吸位置和第二抽吸位置可以实施为在贮存器中彼此不齐平。优选地，第一抽吸位置和第二抽吸位置被实施为使得它们在贮存器内彼此空间分离。
优选地，第一阀实施在第一泵端口和第一抽吸位置之间。第一阀可以在第一抽吸位置的区域中实施。第一阀尤其可以设置于第一流体通道的朝向贮存器的端部处。优选地，第二阀实施在第二泵端口和第二抽吸位置之间。第二阀可以在第二抽吸位置的区域中实施。第二阀尤其可以设置于第二流体通道的朝向贮存器的端部处。
所述贮存器可以包括主油槽和辅助油槽。所述贮存器还可以包括溢流部，所述主油槽和所述辅助油槽经由所述溢流部彼此流体连接。在优选实施例中，流体从发动机组件流回主油槽。在替代实施例中，流体可从发动机组件流回主油槽和辅助油槽。
流体也可以从主油槽经由溢流部流到辅助油槽和/或从辅助油槽经由溢流部流到主油槽。溢流部可以形成为贮存器中的分隔壁，其在贮存器的深度方向上的延伸范围小于该贮存器的深度。在替代实施例中，溢流部可形成为分隔壁，其包括至少一个空腔，主油槽和辅助油槽经由所述空腔流体连接。
所述溢流部优选地用作一种挡板，该挡板从辅助油槽的保持容积中划分出主油槽的保持容积。当发生横向加速时，例如当转弯和/或加速或从高速制动时，溢流部可防止贮存器内的全部流体被迫流道贮存器的一侧。特别地，在横向力停止发生时，溢流部可以确保在主油槽和/或辅助油槽中有足够的流体可用，使得第一抽吸位置和/或第二抽吸位置位于主油槽和/或辅助油槽内的液面之下。
主油槽可以具有比辅助油槽更大或更小的流体容量。在替代实施例中，主油槽和辅助油槽可以具有相同的流体容量。主油槽和辅助油槽优选具有相同的深度。在替代实施例中，主油槽可以实施为比辅助油槽更深。辅助油槽也可以被实施为比主油槽更深。主油槽和辅助油槽可以具有相同的横向长度。在替代实施例中，主油槽可以比辅助油槽具有更大的横向长度。辅助油槽还可以具有比主油槽更大的横向长度。
优选地，第一抽吸位置通向主油槽，第二抽吸位置通向辅助油槽。在替代实施例中，第一抽吸位置可以通入辅助油槽，并且第二抽吸位置可以通入主油槽。
流体输送系统还可以包括设有第三阀的第三流体通道。该第三流体通道可将第二泵端口连接到机械组件。流体输送系统还可以包括设有第四阀的第四流体通道。该第四流体通道优选地将第一泵端口连接到机械组件。
第三流体通道可在其远离机械组件的端部处通入第二流体通道中。第四流体通道可在其远离机械组件的端部处通入第一流体通道中。
在替代实施例中，第三流体通道可在其远离机械组件的端部处直接连接到第二泵端口。第二流体通道也可以在其远离贮存器的端部处通入第三流体通道中。在替代实施例中，第四流体通道也可以在其远离机械组件的端部处连接到第一泵端口。第一流体通道也可以在其远离贮存器的端部处通入第四流体通道中。因此，第一泵端口可以直接连接到第一流体通道和第四流体通道两者。第二泵端口也可以直接连接到第二流体通道和第三流体通道。
优选地，第一泵端口经由第一流体通道连接到第四流体通道，和/或，第二泵端口经由第二流体通道连接到第三流体通道。第三流体通道可经由其朝向机械组件的端部而通入第四流体通道。第三流体通道尤其可以在第四阀和机械组件之间通入第四流体通道。在替代实施例中，第三流体通道可连接到机械组件而不进入第四流体通道。第四流体通道也可以经由其朝向机械组件的端部而通入第三流体通道。第四流体通道尤其可以在第三阀和机械组件之间通入第三流体通道。在优选实施例中，第四流体通道可连接到机械组件而不通入第三流体通道。
第三阀优选地设置在第二泵端口和机械组件之间。第三阀尤其可以设置在机械组件和第三流体通道通入至第二流体通道的交汇处之间。第四阀优选地设置在第一泵端口和机械组件之间。第四阀尤其可以设置在机械组件和第四流体通道通入至第一流体通道的交汇处之间。
第二阀优选地设置在第二抽吸位置和第三流体通道通入至第二流体通道的交汇处之间。第一阀优选地设置在第一抽吸位置和第四流体通道通入至第一流体通道的交汇处之间。
当旋转泵处于其替代模式时，第三阀可以防止旋转泵的输送室外部的流体流从第一泵端口流到第二泵端口。当旋转泵处于其替代模式时，第三阀尤其可以关闭第三流体通道。当旋转泵处于其正常模式时，第四阀可以防止旋转泵的输送室外部的流体流从第二泵端口流到第一泵端口。当旋转泵处于其正常模式时，第四阀尤其可以关闭第四流体通道。
第一阀可呈现打开位置和切断位置。第一阀在打开位置可允许流体流过该第一阀。在打开位置，第一阀可以特别地允许流体从第一吸入位置通过第一流体通道流向第一泵端口。在切断位置，第一阀可防止流体流过该第一阀。第一阀在切断位置可以特别地防止流体从第一吸入位置通过第一流体通道流向第一泵端口。当旋转泵处于其正常模式时，第一阀优选地处于打开位置。当旋转泵处于其替代模式时，第一阀优选地处于切断位置。
第二阀可呈现打开位置和切断位置。第二阀在打开位置可以允许流体流过该第二阀。在打开位置，第二阀可以特别地允许流体从第二抽吸位置通过第二流体通道流向第二泵端口。在切断位置，第二阀可防止流体流过该第二阀。第二阀在切断位置可以特别地防止流体从第二抽吸位置通过第二流体通道流向第二泵端口。当旋转泵处于其正常模式时，第二阀优选地处于切断位置。当旋转泵处于其替代模式时，第二阀优选地处于打开位置。
第三阀可以呈现打开位置和切断位置。第三阀在打开位置可允许流体流过该第三阀。在打开位置，第三阀尤其可以允许流体通过第三流体通道从该第三流体通道在其远离机械组件的端部的通入至第二流体通道的交汇处流向机械组件(尤其流向第三流体通道在其朝向机械组件的端部的通入第四流体通道的交汇处)。第三阀能够在切断位置防止流体流过第三阀。在切断位置，第三阀尤其可以防止流体通过第三流体通道从该第三流体通道在其远离机械组件的端部的通入至第二流体通道的交汇处流向机械组件(尤其是防止流体流向第三流体通道在其朝向机械组件的端部通入至第四流体通道的交汇处)。当旋转泵处于其正常模式时，第三阀优选地处于打开位置。当旋转泵处于其替代模式时，第三阀优选地处于切断位置。
第四阀可具有打开位置和切断位置。第四阀在打开位置可允许流体流过该第四阀。在打开位置，第四阀尤其可以允许流体通过第四流体通道从该第四流体通道在其远离机械组件的端部的通入至第一流体通道的交汇处流向机械组件(尤其流向第四流体通道在其朝向机械组件的端部的通入第三流体通道的交汇处)。第四阀可在切断位置防止流体流过该第四阀。在切断位置，第四阀可特别地防止流体通过第四流体通道从该第四流体通道在其远离机械组件的端部的通入至第一流体通道的交汇处流向机械组件(特别是阻止流体流向第四流体通道在其朝向机械组件的端部的通入第三流体通道的交汇处)。当旋转泵处于其正常模式时，第四阀优选地处于切断位置。当旋转泵处于其替代模式时，第四阀优选地处于打开位置。
当旋转泵处于其正常模式时，第二阀和第四阀优选地位于切断位置。当旋转泵处于其替代模式时，第二阀和第四阀优选地位于打开位置。优选地，当旋转泵处于其正常模式时，旋转泵因此不能经由第二流体通道从贮存器抽吸流体并经由第四流体通道将其排出至机械组件。优选地，当旋转泵处于其替代模式时，旋转泵因此能够经由第二流体通道从贮存器抽吸流体并且经由第四流体通道将流体排出至机械组件。
当旋转泵处于其替代模式时，第一阀和第三阀优选地位于切断位置。当旋转泵处于其正常模式时，第一阀和第三阀优选地位于打开位置。优选地，当旋转泵处于其正常模式时，旋转泵因此能够经由第一流体通道从贮存器抽吸流体并且经由第三流体通道将流体排出至机械组件。优选地，当旋转泵处于其替代模式时，旋转泵因此不能经由第一流体通道从贮存器抽吸流体并经由第三流体通将其排出至机械组件。
第一阀优选地由单向阀(check valve)形成。特别地，第一阀优选地由止回阀(reflux valve)形成，其中，当旋转泵处于其替代模式时，第一阀的阻塞体被压入阀座中。特别地，当旋转泵处于其替代模式时，第一流体通道中的流体压力可确保第一阀处于切断位置。当旋转泵处于其替代模式时，第一阀的阻塞体可特别地被第一流体通道中的流体压力压入阀座中。
第二阀优选地由单向阀形成。特别地，第二阀优选地由止回阀形成，其中，当旋转泵处于其正常模式时，第二阀的阻塞体被压入阀座中。特别地，当旋转泵处于其正常模式时，第二流体通道中的流体压力可确保第二阀处于切断位置。当旋转泵处于其正常模式时，第二阀的阻塞体可特别地被第二流体通道中的流体压力压入阀座中。
第三阀优选地由单向阀形成。特别地，第三阀优选地由止回阀形成，其中，当旋转泵处于其替代模式时，第三阀的阻塞体被压入阀座中。特别地，当旋转泵处于其正常模式时，第三流体通道中的流体压力可确保第三阀处于打开位置。当旋转泵处于其替代模式时，第三阀的阻塞体可特别地被第三流体通道中的流体压力压入阀座中。
第四阀优选地由单向阀形成。特别地，第四阀优选地由止回阀形成，其中，当旋转泵处于其正常模式时，第四阀的阻塞体被压入阀座中。特别地，当旋转泵处于其正常模式时，第四流体通道中的流体压力可确保第四阀处于切断位置。当旋转泵处于其正常模式时，第四阀的阻塞体可特别地被第四流体通道中的流体压力压入阀座中。
流体输送系统可另外包括至少一个过滤装置。优选地，该过滤装置在流体从泵流到机械组件之前过滤流体。替代地或附加地，流体输送系统可以包括过滤装置，该过滤装置在流体从贮存器流到泵之前过滤流体。
用于驱动旋转泵的驱动器优选由电动机构成。流体输送系统优选地包括用于致动该电动机的电机控制器。该电机控制器优选地可以包括监控电子器件。电机控制器的监控电子器件优选地设计为检测旋转泵是否正在抽吸空气。监控电子器件尤其被设计为检测旋转泵是否正在通过第一和/或第二流体筒道抽吸空气。
特别地，可以基于多个特性曲线或特性图来控制电动机，所述特性曲线或特性图包含当泵正常操作而不抽吸空气时作为旋转泵和/或电动机的转速的函数的电动机的功率消耗。流体和/或旋转泵的温度对电动机的功率消耗的影响(特别是作为泵的转速和/或电动机的转速的函数)，也可以包括在特性曲线或特性图中。尤其可以规定阈值，在该阈值下，作为旋转泵和/或电动机的转速和/或流体和/或旋转泵的温度的函数的功率消耗不应低于该阈值。
优选地，流体输送系统的监控电子器件被设置为用于监控电动机的功率消耗，该功率消耗是旋转泵和/或电动机的实际转速和/或流体和/或旋转泵的实际温度的函数。当作为旋转泵和/或电动机的实际转速和/或流体和/或旋转泵的实际温度的函数的功率消耗降到阈值以下时，电机控制器也可以改变电动机的旋转方向。
当根据旋转泵和/或电动机的实际转速和/或流体和/或旋转泵的实际温度的功率消耗降到阈值以下时，电机控制器可以特别地改变电动机的旋转方向至少一秒，特别是至少五秒。在替代的实施方式中，当根据旋转泵和/或电动机的实际转速和/或流体和/或旋转泵的实际温度的功率消耗低于阈值时，电机控制器可以改变电动机的旋转方向，直到功率消耗再次超过阈值。
优选地，改变电动机的旋转方向也改变旋转泵的旋转方向。改变电动机的旋转方向可以将旋转泵从其正常模式切换到其替代模式和/或从其替代模式切换到其正常模式。因此，电机控制器还可以将旋转泵从其正常模式切换到其替代模式和/或从其替代模式切换到其正常模式。优选地，旋转泵的转速与电动机的转速成正比。旋转泵的转速优选等于电动机的转速。
电机控制器可以从转速计获得旋转泵和/或电动机的实际转速。电机控制器还可以从温度测量探头获得流体和/或旋转泵的实际温度。监控电子器件可以包括至少一个转速计，用于确定旋转泵和/或电动机的实际转速。监控电子器件还可以包括至少一个温度测量探头，用于确定流体和/或旋转泵的实际温度。
下面将描述流体输送系统的功能。
当旋转泵处于其正常模式时，其优选地经由第一抽吸位置和第一流体通道从贮存器(特别是从贮存器的主油槽)抽吸流体。当旋转泵处于其正常模式时，第一流体通道的第一阀优选地位于打开位置。只要旋转泵处于其正常模式，则抽吸的流体优选地经由第三流体通道和第三阀输送至机械组件。
如果在贮存器中的第一抽吸位置的区域中(尤其是在贮存器的主油槽中)出现流体短缺，使得第一抽吸位置不再完全低于流体液面，则除了流体之外，空气也将被抽吸。这种流体短缺例如会发生在机动车辆转弯时或执行制动或加速操作时(如果流体被产生的离心力从抽吸位置压出)。这特别意味着，旋转泵的驱动器不必为了保持旋转泵的转速而施加同样多的功率。特别是在驱动器由电动机形成的情况下，这意味着电动机的功率消耗下降。
电动机的电机控制器(尤其是监控电子器件)可以确定功率消耗的下降并且将其与根据旋转泵和/或电动机的实际转速和/或流体和/或旋转泵的实际温度而定的待确定的阈值或功率消耗的限定阈值进行比较。在功率消耗低于阈值的情况下，电机控制装置能够改变电动机的旋转方向，从而改变旋转泵的旋转方向。
因此，旋转泵可以处于其替代模式，并且可以经由第二泵端口、第二流体通道和第二抽吸位置从贮存器(特别是从辅助油槽)抽吸流体。然后，流体可以经由第一泵端口并且特别地经由第四流体通道被排出至机械组件。
本发明还包括一种用于操作向机械组件供应流体的流体输送系统的方法。流体输送系统优选地是上述流体输送系统。用于操作流体输送系统以便将流体供应到机械组件的方法的流体输送系统优选地包括电动机，该电动机在正常模式中沿第一旋转方向旋转，并且在替代模式中沿第二旋转方向旋转。优选地，电动机驱动旋转泵，当电动机处于其正常模式时，该旋转泵经由第一泵端口从贮存器抽吸流体并且经由第二泵端口排出流体。当电动机处于其替代模式时，旋转泵还优选地经由第二泵端口从贮存器抽吸流体，并且优选地经由第一泵端口排出流体。电机控制器优选地包括监控电子器件。
用于操作向机械组件供应流体的流体输送系统的方法优选地包括以下步骤。
首先，优选地检测电动机的功率消耗。这可以通过监控电子器件来实现，该监控电子器件优选地包括用于该目的安培计。在随后的步骤中，优选地检测旋转泵的实际转速和/或流体和/或旋转泵的实际温度。为了检测旋转泵的实际转速和/或流体和/或旋转泵的实际温度，流体输送系统优选地包括传感器，例如温度测量探头和/或转速计。在替代的实施方式中，也可以检测电动机的实际转速以及旋转泵的实际转速。
在随后的步骤中，优选将电动机的功率消耗与功率消耗的阈值进行比较，其中，该阈值可以预先确定或根据所检测的旋转泵或电动机的实际转速和/或流体和/或旋转泵的实际温度来确定。
如果电动机的功率消耗降到阈值以下，则电机控制器优选地将电动机从其正常模式切换到其替代模式，或者从其替代模式切换到其正常模式。在替代实施例中，当电动机的功率消耗降到阈值以下时，电机控制器可以将电动机从其正常模式切换到其替代模式持续至少一秒，特别是持续至少五秒。
附图说明
下面将基于示例性实施例描述本发明。下面基于示例性实施例描述本发明。在示例性实施例中公开的特征有利地发展了权利要求和上述实施例的主题。其中，
图1是根据第一种示例性实施例的液压回路图；
图2是根据第二种示例实施例的液压回路图；以及
图3是根据第三种示例实施例的液压回路图。
具体实施方式
图1示出了根据第一种示例性实施例的流体输送系统。该流体输送系统包括具有第一泵端口51和第二泵端口52的旋转泵5。该旋转泵5可以在正常模式和替代模式下操作，其中，在正常模式下，其沿第一旋转方向旋转；在替代模式下，其沿第二旋转方向旋转。该流体输送系统还包括贮存器6，旋转泵5可从该贮存器6抽吸流体并将其输送到机械组件A。该机械组件A优选地是机动车辆的发动机和/或传动系统。在流体例如润滑和/或冷却了机械组件A之后，其就可以从机械组件A流回到贮存器6。因此，该流体输送系统代表流体回路。不同于图1中所示，储存器6优选地实施为位于机械组件A下方，特别是位于机械组件A的最低位置处，使得流体可由于重力而流回到贮存器6中。该贮存器6尤其可以是机械组件A的一部分，例如可以形成为组件壳体的下部。
贮存器6优选地实施为平坦的贮存器。该贮存器6尤其可以以平盘(flat tray)的形式实施。贮存器6优选地连接(特别是螺纹连接)至机械组件A的壳体。贮存器6可以由金属或塑料制成，特别是用原始模制方法或再成形方法制造。贮存器6优选地可由片材制造，特别是通过深冲压制造。
第一泵端口51通过第一流体通道1流体连接到贮存器6。所述第一流体通道1从第一泵端口51延伸通过第一阀11，直至形成在贮存器6中的第一抽吸位置10。第一阀11示例性实施为止回阀的形式，其可以呈现打开位置和切断位置。当旋转泵5处于其沿第一旋转方向旋转的正常模式时，第一阀11位于打开位置并打开第一流体通道1，使得旋转泵5可经由第一泵端口51从贮存器6抽吸流体。当旋转泵5处于其替代模式时，第一阀11位于切断位置，使得流体不能经由第一泵端口51和第一流体通道1流到贮存器6。特别地，第一流体通道1中的流体压力确保第一阀11的阻塞体被压入阀座中，并在旋转泵5处于其替代模式时关闭第一阀11。
第二泵端口52通过第二流体通道2流体连接到贮存器6。所述第二流体通道2从第二泵端口52延伸通过第二阀12，直至形成在贮存器6中的第二抽吸位置20。第二阀12示例性实施为止回阀的形式，其可以呈现打开位置和切断位置。当旋转泵5处于其沿第二旋转方向旋转的替代模式时，第二阀12位于其打开位置并打开第二流体通道2，使得旋转泵5可经由第二泵端口52从贮存器6抽吸流体。当旋转泵5处于其正常模式时，第二阀12位于切断位置，使得流体不能经由第二泵端口52和第二流体通道2流到贮存器6。特别地，第二流体通道2中的流体压力确保第二阀12的阻塞体被压入阀座中，并在旋转泵5处于其正常模式时关闭第二阀12。
第一泵端口51通过具有第四阀41的第四流体通道4连接到机械组件A。所述第四流体通道4在其远离机械组件A的端部处通入第一流体通道1中。第四阀41布置在机械组件A和交汇处之间，第四流体通道4在其远离机械组件A的端部处在该交汇处通入第一流体通道1。
第四阀41示例性实施为止回阀的形式，该止回阀具有打开位置和切断位置，在打开位置，第四阀41打开第四流体通道4；在切断位置，第四阀41关闭第四流体通道4。当第四阀41处于其打开位置时，流体能够从第一泵端口51经由第四流体通道4(且特别是经由第一流体通道1)流到机械组件A。当旋转泵5处于其替代模式时，第四阀41处于打开位置；而当旋转泵5处于其正常模式时，第四阀处于切断位置。特别地，当旋转泵5处于其替代模式时，第一流体通道1和第四流体通道4中的流体压力确保第四阀41的阻塞体被压出阀座，使得第四阀41处于其打开位置。当旋转泵5处于其正常模式时，第四阀41能够特别地防止旋转泵5的输送室外部的流体流从第二泵端口52流到第一泵端口51，使得流体仅能够从第二泵端口52通过输送室流到第一泵端口51。
第二泵端口52通过具有第三阀31的第三流体通道3连接到机械组件A。所述第三流体通道3在其远离机械组件A的端部处通入第二流体通道2。第三流体通道3在其朝向机械组件A的端部处还通入第四流体通道4。第三阀31设置在第三流体通道3在其远离机械组件A的端部处通入第二流体通道2的交汇处和第三流体通道3在其朝向机械组件A的端部处通入第四流体通道4的交汇处之间。
第三阀31示例性实施为止回阀的形式，其可处于打开位置和切断位置。当第三阀31处于其打开位置时，流体可从第二泵端口52经由第三流体通道3(特别是经由第二流体通道2和第三流体通道3)流到机械组件A。当旋转泵5处于其正常模式时，第三阀31处于打开位置；而当旋转泵5处于其替代模式时，其处于切断位置。特别地，当旋转泵5处于其正常模式时，第三流体通道3中的流体压力确保第三阀31的阻塞体被压出阀座，使得第三阀31呈现其打开位置。当旋转泵5处于其替代模式时，第三阀31能够特别地防止旋转泵5的输送室外部的流体流从第一泵端口51流到第二泵端口52，使得流体仅可从第一泵端口51通过输送室流到第二泵端口52。
旋转泵5由电动机7驱动。该流体输送系统包括用于致动电动机7的电机控制器。该电机控制器优选地包括监测电子器件，其设计成检测旋转泵5是否经由其中一个抽吸位置10、20抽吸空气。流体输送系统的监测电子器件设置为监测电动机7的功率消耗，该功率消耗作为旋转泵5和/或电动机7的实际转速的函数，以及作为旋转泵5或流体的温度的函数。如果该功率消耗下降到要确定的阈值或限定的阈值以下，则改变电动机7的旋转方向，并因此改变旋转泵5的旋转方向，即，当功率消耗下降到阈值以下时，电机控制器将电动机7并由此将旋转泵5从其正常模式切换到其替代模式。
电机控制器可以改变电动机7的旋转方向达至少一秒钟(特别是至少五秒钟)，或者它保持电动机7的旋转方向不变，直到作为旋转泵5的实际旋转速度和/或流体和/或旋转泵5的实际温度的函数的功率消耗的阈值再次下降到阈值以下。
图2示出了根据第二种示例实施例的流体输送系统。根据图2的流体输送系统与根据图1的流体输送系统的不同之处仅在于贮存器6的实施方式。因此，下面将仅讨论两个示例性实施例之间的差异。图1中的第一种示例性实施例的特征及其描述也适用于第二种示例性实施例，只要其不与根据图2的示例性实施例矛盾。
图2中的贮存器6与图1中的贮存器6的不同之处在于，该贮存器被分隔为主油槽61和辅助油槽62。该主油槽61和辅助油槽62经由溢流部63彼此流体连接。当流体输送系统工作时，流体优选从机械组件A流回到主油槽61，其中，旋转泵5以其正常模式下经由第一抽吸位置10在此处抽吸流体并排出到机械组件A。溢流部63被示例性实施为贮存器6中的分隔壁的形式，其中，该分隔壁在贮存器6深度方向上的延伸长度不及该贮存器6。
当旋转泵5处于其替代模式时，其通过抽吸位置20从辅助油槽62抽吸流体。如果流体输送系统被设置为用于机动车辆的发动机和/或传动系统的流体输送系统，则当离心力作用在流体上时，流体可以从主油槽61流到辅助油槽62和/或从辅助油槽62通过溢流部63流到主油槽61。
如果流体被压到贮存器6的左手侧(如图2中辅助油槽62中的虚线所示)，可以得知抽吸位置10在主油槽61中的流体液面之上。当旋转泵5处于其正常模式时，这降低了电动机7的功率消耗，并且如果功率消耗降到阈值以下，则电机控制器将电动机7从其正常模式切换到其替代模式。
然后，当施加于流体上的离心力停止时，特别是当电机控制器自动地从替代模式切换回正常模式时，溢流部63确保足够的流体保留在主油槽61中，使得第一抽吸位置10低于主油槽61中的流体液面。
根据图2中的示例性实施例，主油槽61具有比辅助油槽62小的保持容积。在替代实施例中，主油槽61和辅助油槽62可具有相同的保持容积，或者辅助油槽62可具有比主油槽61小的保持容积。
根据图3的示例性实施例与图1和图2中的示例性实施例的不同之处在于流体通道的实施方式。因此，下面将仅讨论第三种示例性实施例与前两种示例性实施例之间的本质区别。第一种示例性实施例和第二种示例性实施例的特征及其描述也适用于第三种示例性实施例，只要其不与根据图3的示例性实施例矛盾。
与上述两种示例性实施例不同地，第四流体通道4在其远离机械组件A的端部未通入第一流体通道1。该第四流体通道4从第一泵端口51延伸直至机械组件A。第一流体通道1从第一泵端口51经由第一阀11延伸直至第一抽吸位置10。由此，第一泵端口51连接至(特别是直接连接至)第一流体通道1和第四流体通道4。
第三流体通道3在其远离机械组件A的端部也未通入第二流体通道2。该第三流体通道3在其朝向机械组件A的端部也未通入第四流体通道4。由此，第三流体通道3从第二泵端口52延伸直至机械组件A。第二流体通道2经由第二阀21从第二泵端口52延伸直至第二抽吸位置20。由此，第二泵端口52连接(尤其是直接连接至)第三流体通道3和第二流体通道2。

Claims (18)

1.一种用于将流体供应至机械组件(A)的流体输送系统，所述机械组件特别是机动车辆的发动机或传动系统，所述流体输送系统包括：
a)用于存储流体的贮存器(6)；
b)旋转泵(5)，该旋转泵(5)具有第一泵端口(51)和第二泵端口(52)；
c)用于驱动所述旋转泵(5)的驱动器(7)；
d)具有第一阀(11)的第一流体通道(1)和具有第二阀(21)的第二流体通道(2)，
e)其中，所述第一流体通道(1)将所述第一泵端口(51)连接至所述贮存器(6)，并且所述第二流体通道(2)将所述第二泵端口(52)连接至所述贮存器(6)，并且
f)所述旋转泵(5)能够在正常模式和替代模式下运行，在正常模式下，所述旋转泵(5)沿第一输送方向旋转；在替代模式下，所述旋转泵(5)沿第二输送方向旋转，其中
g)当所述旋转泵(5)处于其替代模式时，所述第一阀(11)将所述第一泵端口(51)与所述贮存器(6)断开；并且当所述旋转泵(5)处于其正常模式时，所述第二阀(21)将所述第二泵端口(52)与所述贮存器(6)断开。
2.根据前述权利要求所述的流体输送系统，其中，当所述旋转泵(5)处于其正常模式时，所述旋转泵(5)经由所述第一泵端口(51)抽吸所述流体并经由所述第二泵端口(52)排出所述流体，并且当所述旋转泵(5)处于其替代模式时，所述旋转泵经(5)由所述第二泵端口(52)抽吸所述流体并经由所述第一泵端口(51)排出所述流体。
3.根据前述权利要求中任一项所述的流体输送系统，其特征在于，所述第一流体通道(1)在第一抽吸位置(10)处通入所述贮存器(6)中，并且所述第二流体通道(2)在第二抽吸位置(20)处通入所述贮存器(6)中，其中所述第一抽吸位置(10)和所述第二抽吸位置(20)彼此间隔开。
4.根据前述权利要求中任一项所述的流体输送系统，其特征在于，所述贮存器(6)包括主油槽(61)、辅助油槽(62)和溢流部(63)，其中，所述流体从所述机械组件(A)流回所述主油槽(61)，并且所述主油槽(61)经由所述溢流部(63)流体地连接到所述辅助油槽(62)。
5.根据权利要求3和4所述的流体输送系统，其中，所述第一抽吸位置(10)通入在所述主油槽(61)中，并且所述第二抽吸位置(20)通入所述辅助油槽(62)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的流体输送系统，其特征在于，还包括第三流体通道(3)和第四流体通道(4)，所述第三流体通道上设有第三阀(31)并且将所述第二泵端口(52)连接到所述机械组件(A)，所述第四流体通道上设有第四阀(41)并且将所述第一泵端口(51)连接到所述机械组件(A)。
7.根据权利要求6所述的流体输送系统，其中，所述第三流体通道(3)在其远离所述机械组件(A)的端部处通入所述第二流体通道(2)，并且所述第四流体通道(4)在其远离所述机械组件(A)的端部处通入所述第一流体通道(1)。
8.根据权利要求6或7所述的流体输送系统，其中，当所述旋转泵(5)处于其替代模式时，所述第三阀(31)防止所述旋转泵(5)的输送室外部的流体流从所述第一泵端口(51)流到所述第二泵端口(52)，并且当所述旋转泵(5)处于其正常模式时，所述第四阀(41)防止所述旋转泵(5)的输送室外部的流体流从所述第二泵端口(52)流到所述第一泵端口(51)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的流体输送系统，其中，所述第一阀(11)和所述第二阀(21)均由单向阀形成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的流体输送系统，其中，所述驱动器(7)包括电动机。
11.根据权利要求10所述的流体输送系统，其特征在于，还包括用于致动所述电动机的电机控制器，其中，所述电机控制器包括用于检测空气正被吸入的监测电子器件。
12.根据权利要求11所述的流体输送系统，其中，所述监测电子器件被设置为监测所述电动机(7)的功率消耗，所述功率消耗是所述旋转泵(5)和/或所述电动机(7)的实际转速和/或所述流体和/或所述旋转泵(5)的实际温度的函数。
13.根据权利要求12所述的流体输送系统，其中，当作为所述旋转泵(5)和/或所述电动机(7)的实际转速和/或所述流体和/或所述旋转泵(5)的实际温度的函数的所述功率消耗降到阈值以下时，所述电机控制器改变所述电动机(7)的旋转方向。
14.根据权利要求12或13所述的流体输送系统，其中，当作为所述旋转泵(5)和/或所述电动机(7)的实际转速和/或所述流体和/或所述旋转泵(5)的实际温度的函数的所述功率消耗降到阈值以下时，所述电机控制器改变所述电动机(7)的旋转方向达至少一秒或至少五秒。
15.一种用于操作流体输送系统的方法，所述流体输送系统用于将流体供应到机械组件(A)，并包括电动机(7)、旋转泵(5)和电机控制器，所述电动机在其处于正常模式时沿第一旋转方向旋转，并且在其处于替代模式时沿第二旋转方向旋转，所述旋转泵(5)由所述电动机(7)驱动，并且当所述电动机(7)处于其正常模式时经由第一泵端口(51)从贮存器(6)抽吸流体，并经由第二泵端口(52)排放流体；并且当所述电动机(7)处于其替代模式时经由第二泵端口(52)从所述贮存器(6)抽吸流体，并且经由所述第一泵端口(51)排放流体，所述电机控制器包括监测电子器件，所述方法包括以下步骤：
a)检测所述电动机(7)的功率消耗；
b)检测所述旋转泵(5)的实际转速和/或所述流体和/或旋转泵(5)的实际温度；
c)将所述功率消耗与用于所述功率消耗的阈值进行比较，其中，所述阈值预先确定或根据所检测的所述实际转速和/或所述流体和/或旋转泵(5)的实际转速和/或实际温度而确定；
d)如果所述功率消耗降到所述阈值以下，则电机控制器将所述电动机(7)从其正常模式切换到其替代模式，或者从其替代模式切换到其正常模式。
16.根据权利要求15所述的流体输送系统，其中，所述流体输送系统是根据权利要求1至14中任一项所述的流体输送系统。
17.根据权利要求9结合权利要求6至8中任一项所述的流体输送系统，其中，所述第三阀(31)和所述第四阀(41)均由单向阀形成。
18.根据权利要求11所述的流体输送系统，其中，所述监测电子器件被配置为用于检测空气正被抽吸通过所述第一流体通道和/或所述第二流体通道。
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