DE102016219273A1

DE102016219273A1 - Elektrische Pumpe für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Fahrzeug

Info

Publication number: DE102016219273A1
Application number: DE102016219273.6A
Authority: DE
Inventors: Robin Marotzke; Dennis Thamm
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2018-04-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Pumpe (7) zum Fördern eines Kühlmittels eines Fahrzeugs, mit wenigstens einem zum Fördern des Kühlmittels ausgebildeten Pumpenrad (8), welches das Kühlmittel während eines Betriebs der elektrischen Pumpe (7) über einen Einlassbereich (40) ansaugt, und mit wenigstens einem Elektromotor (11) zum Antreiben des Pumpenrads (8), wobei eine Leistungselektronik (23) vorgesehen ist, über welche der Elektromotor (11) mit elektrischem Strom versorgbar ist, wobei in dem Einlassbereich wenigstens (40) ein von dem von dem Pumpenrad (8) angesaugten Kühlmittel in axialer Richtung des Pumpenrads (8) durchströmbarer Zuführkanal (24) angeordnet ist, und wobei zumindest ein Teil der Leistungselektronik (23) zumindest einen Längenbereich (26) des Zuführkanals (24) in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise umgibt und in Strömungsrichtung des den Zuführkanal (24) durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads (8) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Pumpe für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug.
Eine solche elektrische Pumpe für ein Fahrzeug ist beispielsweise bereits der US 2016/0025095 A1 als bekannt zu entnehmen. Die elektrische Pumpe wird genutzt, um ein beispielsweise als Kühlflüssigkeit ausgebildetes Kühlmittel eines Fahrzeugs zu fördern. Das Kühlmittel wird beispielsweise genutzt, um ein Antriebsaggregat zum Antreiben des Fahrzeugs zu kühlen, wobei das Antriebsaggregat als Verbrennungsmotor ausgebildet sein kann. Dabei umfasst die elektrische Pumpe ein Pumpenrad, mittels welchem das Kühlmittel gefördert werden kann. Während eines Betriebs der elektrischen Pumpe saugt das Pumpenrad das Kühlmittel über einen Einlassbereich an, welcher üblicherweise auf einer sogenannten Saugseite der elektrischen Pumpe angeordnet ist. Während des Betriebs wird das Kühlmittel mittels des Pumpenrads von der Saugseite auf eine sogenannte Druckseite der elektrischen Pumpe gefördert, sodass das Kühlmittel auf der Druckseite mittels des Pumpenrads von der elektrischen Pumpe weg gefördert und beispielsweise zu wenigstens einem Verbraucher wie beispielsweise dem Antriebsaggregat hin gefördert wird. Ferner umfasst die elektrische Pumpe wenigstens einen Elektromotor zum Antreiben des Pumpenrads. Durch Antreiben des Pumpenrads wird das Kühlmittel mittels des Pumpenrads gefördert.
Das Kühlmittel ist beispielsweise ein Kühlfluid, insbesondere eine Kühlflüssigkeit, wobei die Kühlflüssigkeit auch als Kühlwasser oder Wasser bezeichnet wird. Daher wird die elektrische Pumpe als elektrische Kühlmittelpumpe oder aber als elektrische Wasserpumpe bezeichnet.
Dabei offenbart auch die EP 2 302 182 A2 eine elektrische Wasserpumpe mit einem Pumpenrad zum Fördern des Kühlmittels. Die DE 40 08 278 A1 offenbart eine Radialpumpe, mit einem ein Pumpenrad enthaltenen, eine Pumpenkammer bildenden, zweiteiligen Pumpengehäuse, dessen zweiter Gehäuseteil ein Motorgehäuse gegen eine Motorkammer abschließt.
Aus der DE 38 41 409 A1 ist eine Wasserpumpe für einen wassergekühlten Verbrennungsmotor bekannt, mit einer an einem Ende einer Kurbelwelle gehaltenen Antriebsscheibe, sowie einer an einem Ende einer drehbaren Nockenwelle gehaltenen angetriebenen Scheibe.
Schließlich offenbart auch die WO 2014/181917 A1 eine elektrische Wasserpumpe. Unter einer elektrischen Pumpe ist eine Pumpe zu verstehen, welche nicht oder nicht nur mechanisch, beispielsweise von einem Antriebsaggregat eines Fahrzeugs, sondern elektrisch angetrieben werden kann, sodass das zuvor genannte Pumpenrad über den Elektromotor mithilfe von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom angetrieben werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Pumpe und ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, sodass der Bauraumbedarf der elektrischen Pumpe gering gehalten und ein besonders effizienter Betrieb der elektrischen Pumpe realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Pumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Pumpe zum Fördern eines Kühlmittels eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs wie beispielsweise eines Kraftwagens. Das Kühlmittel ist beispielsweise ein Fluid, das heißt ein Gas oder vorzugsweise eine Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit auch als Kühlflüssigkeit bezeichnet wird. Die Kühlflüssigkeit wird üblicherweise auch als Wasser oder Kühlwasser bezeichnet, sodass die elektrische Pumpe beispielsweise als elektrische Wasserpumpe ausgebildet ist.
Das Kühlmittel wird beispielsweise genutzt, um wenigstens eine Komponente des Fahrzeugs zu kühlen. Hierzu kann ein Wärmeübergang von der Komponente an das die Komponente durchströmende Kühlmittel erfolgen. Die Komponente ist beispielsweise ein Antriebsaggregat zum Antreiben des Fahrzeugs, wobei das Antriebsaggregat als Verbrennungsmotor ausgebildet sein kann.
Die elektrische Pumpe umfasst wenigstens ein Pumpenrad, mittels welchem das Kühlmittel gefördert werden kann. Während eines Betriebs der elektrischen Pumpe saugt das Pumpenrad das Kühlmittel über einen Einlassbereich an, sodass das mittels des Pumpenrads angesaugte Kühlmittel zunächst den Einlassbereich durchströmt und dann das Pumpenrad anströmt. Somit wird das zu fördernde Kühlmittel dem Pumpenrad über den Einlassbereich zugeführt.
Die elektrische Pumpe umfasst ferner wenigstens einen Elektromotor zum Antreiben des Pumpenrads. Während des zuvor genannten Betriebs der elektrischen Pumpe ist der Elektromotor aktiviert, sodass der Elektromotor mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt und dadurch betrieben wird. Hierdurch wird das Pumpenrad mittels des Elektromotors angetrieben, wodurch mittels des Pumpenrads das Kühlmittel gefördert und insbesondere über den Einlassbereich angesaugt wird. Die elektrische Pumpe ist somit nicht oder nicht nur mechanisch antreibbar, sondern die elektrische Pumpe ist als elektrisch betreibbare Pumpe ausgebildet, welche beispielsweise unabhängig von dem zuvor genannten Antriebsaggregat, insbesondere unabhängig von der Drehzahl des Antriebsaggregats, betrieben werden kann.
Um nun den Bauraumbedarf der elektrischen Pumpe besonders gering sowie einen besonders effizienten Betrieb der elektrischen Pumpe realisieren zu können, ist erfindungsgemäß eine Leistungselektronik vorgesehen, über welche der Elektromotor mit elektrischem Strom versorgbar ist. Die Leistungselektronik wird insbesondere genutzt, um den elektrischen Strom zu schalten, sodass ein besonders bedarfsgerechter und somit effizienter Betrieb der elektrischen Pumpe realisierbar ist.
Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Einlassbereich wenigstens ein Zuführkanal angeordnet ist, der von dem von dem Pumpenrad angesaugten Kühlmittel in axialer Richtung des Pumpenrads und somit der elektrischen Pumpe insgesamt durchströmbar ist. Dabei umgibt zumindest ein Teil der Leistungselektronik zumindest einen Längenbereich des Zuführkanals in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise und ist in Strömungsrichtung des den Zuführkanal durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads angeordnet. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass zumindest der Teil der
Leistungselektronik, insbesondere ein zumindest überwiegender Teil der Leistungselektronik, zumindest den Längenbereich des Zuführkanals in dessen Umfangsrichtung vollständig umlaufend umgibt. Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass die Leistungselektronik zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, bezogen auf die Strömungsrichtung des den Zuführkanal durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads angeordnet ist. Durch diese Anordnung der Leistungselektronik im Einlassbereich der elektrischen Pumpe kann die Leistungselektronik besonders vorteilhaft mittels des den Zuführkanal durchströmenden Kühlmittels beziehungsweise mittels eines den Zuführkanal durchströmenden Volumenstroms des Kühlmittels gekühlt werden, da ein besonders vorteilhafter Wärmeübergang von der Leistungselektronik an das den Zuführkanal durchströmende Kühlmittel erfolgen kann.
Hierdurch kann ein besonders effizienter Betrieb der elektrischen Pumpe realisiert werden. Ferner kann durch die beschriebene Anordnung der Leistungselektronik und des Zuführkanals eine besonders vorteilhafte Zuführung des Kühlmittels zu der Leistungselektronik und dem Pumpenrad und/oder eine besonders vorteilhafte Abführung des Kühlmittels von dem Pumpenrad beziehungsweise von der elektrischen Pumpe realisiert werden, sodass der Bauraumbedarf der elektrischen Pumpe besonders gering gehalten werden kann. Dadurch kann die elektrische Pumpe auf besonders vorteilhafte und einfache Weise in dem Fahrzeug verbaut werden, ohne dass Bauraumprobleme, welche auch als Package-Probleme bezeichnet werden, entstehen.
Der Erfindung liegt insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Zur Reduzierung der CO₂-Emissionen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen wie beispielsweise Personenkraftwagen, werden anstatt der üblicherweise zum Einsatz kommenden mechanischen Pumpen zunehmend elektrische Pumpen eingesetzt. Unter einer solchen mechanischen Pumpe ist eine mechanisch betreibbare oder mechanisch antreibbare Pumpe zu verstehen, welche über ein Antriebssystem von dem Antriebsaggregat, insbesondere von einem Verbrennungsmotor, zum Antreiben des Kraftfahrzeugs mechanisch antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Bei dem Antriebssystem handelt es sich üblicherweise um einen Zugmitteltrieb, welcher ein Zugmittel umfasst. Über das Zugmittel ist die mechanische Pumpe mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt und von dem Verbrennungsmotor antreibbar. Üblicherweise ist der Zugmitteltrieb als Riementrieb ausgebildet.
Durch den Einsatz einer elektrischen Kühlmittelpumpe kann der Riementrieb im Vergleich zum Einsatz einer mechanischen Kühlmittelpumpe vereinfacht werden, da die elektrische Pumpe nicht mehr über den Riementrieb von dem Verbrennungsmotor angetrieben werden muss. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz einer elektrischen Kühlmittelpumpe die besonders bedarfsgerechte Kühlung von Komponenten des Verbrennungsmotors. Bei diesen Komponenten handelt es sich beispielsweise um einen Zylinderkopf sowie um ein Kurbel- und/oder Zylindergehäuse sowie um gegebenenfalls weitere Motorkomponenten. Mittels einer elektrischen Pumpe ist es möglich, einen hinreichenden Kühlmittelstrom bereitzustellen, um dadurch eine hinreichende Kühlung zu gewährleisten. Ferner ist es durch den Einsatz einer elektrischen Pumpe möglich, die Drehzahl der elektrischen Pumpe von der Drehzahl des Verbrennungsmotors zu entkoppeln, sodass in Abhängigkeit von einem tatsächlich vorliegenden Kühlungsbedarf ein gerade ausreichender Volumenstrom des Kühlmittels bereitgestellt werden kann, sodass ein übermäßiger, zur Befriedigung des Kühlungsbedarfs eigentlich zu großer Volumenstrom des Kühlmittels vermieden werden kann. Dadurch kann die Leistungsaufnahme der elektrischen Pumpe besonders gering gehalten werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb realisierbar ist.
Ein weiterer großer Vorteil des Einsatzes einer elektrischen Pumpe besteht in der Möglichkeit, den Volumenstrom des Kühlmittels durch eine elektrische Regelung der elektrischen Pumpe, insbesondere des Elektromotors, individuell an einen Kühlmittelbedarf beziehungsweise an einen Kühlungsbedarf anzupassen. Diese elektrische Regelung kann insbesondere über die Leistungselektronik erfolgen. Bei dem Einsatz einer mechanischen Pumpe ist der von einer solchen mechanischen Pumpe bereitstellbare Volumenstrom des Kühlmittels über die Drehzahl des Verbrennungsmotors festgelegt, sodass die Temperatur des Verbrennungsmotors durch Drosselung des von der mechanischen Pumpe geförderten Kühlmittels eingestellt, insbesondere geregelt, wird. Hierdurch ist beispielsweise in wenigstens einem von dem Kühlmittel durchströmbaren Pfad wenigstens ein Drosselorgan angeordnet, mittels welchem das den Pfad durchströmende Kühlmittel gedrosselt werden kann, um dadurch den Volumenstrom des Kühlmittels bedarfsgerecht einzustellen. Eine solche bei mechanischen Pumpen erforderliche Drosselung des Kühlmittels führt jedoch zu Druck- beziehungsweise Strömungsverlusten. Im Vergleich zu dem Einsatz einer mechanischen Pumpe kann bei dem Einsatz einer elektrischen Pumpe der zuvor genannte Pfad zumindest weitestgehend entdrosselt werden, sodass Strömungsverluste besonders gering gehalten werden können. Somit kann die Leistungsaufnahme der Pumpe bei gleichzeitig bezüglich Druckverlust optimalem Kühlmittelkreislauf besonders gering gehalten werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb darstellbar ist.
Darüber hinaus kann der Riementrieb nicht nur vereinfacht werden, sondern auch die Vorspannung des Riementriebs kann im Vergleich zu dem Einsatz einer mechanischen Pumpe reduziert werden. Dadurch können Reibungsverluste des Riementriebs sowie die Trägheit reduziert werden.
Es wurde jedoch ferner gefunden, dass bei herkömmlichen elektrischen Pumpen Probleme hinsichtlich des sogenannten Packagings bestehen. Unter dem Packaging ist vorliegend die Anordnung der elektrischen Pumpe in einem gegebenen Bauraum, insbesondere in einem Motorraum, des Fahrzeugs zu verstehen. Ferner bestehen bei herkömmlichen elektrischen Pumpen Probleme hinsichtlich der Kühlung der elektrischen Pumpe, insbesondere der Leistungselektronik.
Der Einlassbereich ist beispielsweise auf einer sogenannten Saugseite der elektrischen Pumpe angeordnet, wobei das Pumpenrad während des Betriebs der elektrischen Pumpe das Kühlmittel auf der Saugseite ansaugt. Während des Betriebs fördert das Pumpenrad das Kühlmittel von der Saugseite auf eine Druckseite der elektrischen Pumpe, wobei das Kühlmittel auf der Druckseite von dem Pumpenrad, insbesondere von der elektrischen Pumpe insgesamt, weg-beziehungsweise abströmt. Wird beispielsweise zur Kühlung der Leistungselektronik ein Teil des Kühlmittels auf der Druckseite abgezweigt und durch das Innere der elektrischen Pumpe, insbesondere an einem Rotor des Elektromotors vorbei, hin zu einer Rückseite der Pumpe geführt, so kann dadurch zwar die Leistungselektronik mittels des Teils des Kühlmittels gekühlt werden, jedoch kann es dabei zu Bauraumproblemen kommen. Dabei ist beispielsweise ein Einlass für das Kühlmittel in axialer Richtung ausgerichtet, sodass das Kühlmittel beispielsweise das Pumpenrad in axialer Richtung anströmt. Ferner ist es denkbar, dass das Kühlmittel das Pumpenrad in radialer Richtung des Pumpenrads und somit der elektrischen Pumpe insgesamt abströmt.
Üblicherweise ragt dabei jedoch entweder der Elektromotor der Pumpe in eine Riemenebene des Riementriebs hinein, wodurch die Pumpe nicht oder nur sehr aufwendig in dem Fahrzeug verbaut werden kann. Um dies zu vermeiden, müssen mehrere Umlenkungen des Kühlmittels um beispielsweise 90 Grad in Kauf genommen werden, wobei diese Umlenkungen auch als 90-Grad-Umlenkungen bezeichnet werden. Dann kann die Pumpe zwar ohne Bauraumprobleme in das Fahrzeug integriert werden, jedoch führt dies aufgrund der ungünstigen Umlenkung des Kühlmittels zu einer ungünstigen Strömungsführung und somit zu erhöhten Strömungswiderständen und/oder es können weiterhin Bauraumprobleme auftreten. Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können mittels der erfindungsgemäßen elektrischen Pumpe vermieden werden, sodass der Bauraumbedarf besonders gering gehalten und ein besonders effizienter Betrieb der elektrischen Pumpe realisiert werden kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Elektromotor in Strömungsrichtung des den Zuführkanal durchströmenden Kühlmittels jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, stromab zumindest des Teils der Leistungselektronik und stromauf des Pumpenrads angeordnet. Somit strömt das den Zuführkanal durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg zum Pumpenrad auch durch den Elektromotor, insbesondere durch dessen Rotor und/oder Stator, sodass auch der Elektromotor besonders gut gekühlt werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in dem Zuführkanal wenigstens ein Laufrad angeordnet, welches in Strömungsrichtung des den Zuführkanal durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads angeordnet ist. Mittels des Laufrads ist das Kühlmittel in axialer Richtung durch den Zuführkanal zu fördern, sodass das Laufrad vorzugsweise als Axialrad ausgebildet ist. Hierunter ist zu verstehen, dass während des Betriebs der elektrischen Pumpe das Kühlmittel das Laufrad in axialer Richtung anströmt und in axialer Richtung abströmt. Unter dem Laufrad ist ein Rad zu verstehen, welches sich während des Betriebs der Pumpe, insbesondere relativ zu einem Gehäuse der elektrischen Pumpe, dreht. Durch den Einsatz eines solchen Laufrads stromauf des Pumpenrads beziehungsweise vor dem Pumpenrad kann eine besonders hohe Pumpleistung beziehungsweise ein besonders hoher Druck auf effiziente Weise realisiert werden.
Um dabei die Teileanzahl, das Gewicht und den Bauraumbedarf der elektrischen Pumpe besonders gering halten zu können, ist das Laufrad mittels des Elektromotors antreibbar. Mit anderen Worten wird derselbe Elektromotor genutzt, um sowohl das Pumpenrad als auch das Laufrad anzutreiben.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Laufrad drehfest mit dem Pumpenrad verbunden, sodass das Laufrad beispielsweise über das Pumpenrad von dem Elektromotor antreibbar ist beziehungsweise während des Betriebs der elektrischen Pumpe angetrieben wird. Dadurch kann der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden bei gleichzeitiger Realisierung eines besonders effizienten Betriebs der elektrischen Pumpe. Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Zuführkanal wenigstens ein drehfestes Leitelement zum Leiten des den Zuführkanal durchströmenden Kühlmittels angeordnet ist, wobei das Leitelement, welches vorzugsweise als Leitrad ausgebildet ist, in Strömungsrichtung des den Zuführkanal durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads angeordnet ist. Während des Betriebs der elektrischen Pumpe dreht sich das Pumpenrad um eine Drehachse, insbesondere relativ zu dem zuvor genannten Gehäuse der elektrischen Pumpe. Auch das gegebenenfalls vorgesehene Laufrad dreht sich, insbesondere um die Drehachse. relativ zu dem Gehäuse, während des Betriebs der elektrischen Pumpe. Unter dem drehfesten Leitelement, insbesondere Leitrad, ist zu verstehen, dass sich das Leitelement während des Betriebs nicht um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse dreht, sondern feststeht. Mittels des Leitelements kann das Kühlmittel, insbesondere dessen Strömung, durch den Zuführkanal besonders vorteilhaft beeinflusst werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb darstellbar ist.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Leitelement in Strömungsrichtung des den Zuführkanal durchströmenden Kühlmittels zwischen dem Pumpenrad und dem Laufrad, insbesondere stromauf des Pumpenrads und stromab des Laufrads, angeordnet ist. Dadurch kann das beispielsweise mittels des Laufrads geförderte Kühlmittel besonders vorteilhaft mittels des Leitelements geleitet beziehungsweise abgelenkt werden und in der Folge das Pumpenrad anströmen.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die elektrische Pumpe als Radialpumpe ausgebildet ist. Somit ist das Pumpenrad als Radialpumpenrad ausgebildet. Dabei strömt das Kühlmittel während des Betriebs der elektrischen Pumpe das Pumpenrad in axialer Richtung an, wobei das Kühlmittel während des Betriebs der elektrischen Pumpe das Pumpenrad in radialer Richtung abströmt. Dadurch kann der Bauraumbedarf der elektrischen Pumpe besonders gering gehalten werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, welches beispielsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Kraftwagen wie beispielsweise als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Das Fahrzeug umfasst wenigstens eine erfindungsgemäße elektrische Pumpe, mittels welcher ein Kühlmittel des Fahrzeugs während des Betriebs der elektrischen Pumpe gefördert wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen.
Dabei zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine eines als Kraftfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs, mit einer elektrischen Pumpe zum Fördern eines Kühlmittels des Fahrzeugs;
2 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Pumpe gemäß einer ersten Ausführungsform; und
3 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen elektrischen Pumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Verbrennungskraftmaschine 1 eines als Kraftfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine 1 antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 1 wird auch als Verbrennungsmotor bezeichnet und umfasst ein Gehäuseelement 2, welches beispielsweise als Kurbel- und/oder Zylindergehäuse ausgebildet ist. Durch das Gehäuseelement 2 sind als Zylinder 3 ausgebildete Brennräume der Verbrennungskraftmaschine 1 begrenzt. Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst ferner einen mit dem Gehäuseelement 2 verbundenen Zylinderkopf 4, welcher jeweilige Brennräumdächer der Zylinder 3 bildet. Während eines gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 1 werden den Zylindern 3 Luft und ein Kraftstoff, insbesondere ein flüssiger Kraftstoff, zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 1 zugeführt, sodass im jeweiligen Zylinder 3 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine 1 einen von der Luft durchströmbaren Ansaugtrakt, mittels welchem die Luft in die Zylinder 3 geführt wird.
Das jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemisch wird in dem jeweiligen Zylinder 3 verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 1 resultiert. Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine 1 einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt, mittels welchem das Abgas aus den Zylindern 3 abgeführt wird.
Die Verbrennungskraftmaschine 1 kann optional wenigstens einen Abgasturbolader 5 umfassen, welcher eine in dem Abgastrakt angeordnete und von dem Abgas antreibbare Turbine und einen in dem Ansaugtrakt angeordneten und von der Turbine antreibbaren Verdichter umfasst, mittels welchem die den Ansaugtrakt durchströmende Luft verdichtet werden kann. Zum Verdichten der Luft wird der Verdichter von der Turbine angetrieben. Da dabei die Turbine von dem Abgas angetrieben wird, kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden. Die Verbrennungskraftmaschine 1 ist somit bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels als aufgeladene Verbrennungskraftmaschine ausgebildet. Alternativ dazu ist es denkbar, dass der Abgasturbolader 5 entfällt beziehungsweise dass kein Abgasturbolader vorgesehen ist, sodass die Verbrennungskraftmaschine 1 beispielsweise als Saugmotor ausgebildet ist.
Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst ferner einen von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlkreislauf 6, mittels welchem unterschiedliche Komponenten der Verbrennungskraftmaschine 1 gekühlt werden können. Bei diesen Komponenten handelt es sich vorliegend insbesondere um das Gehäuseelement 2, um den Zylinderkopf 4 und um den Abgasturbolader 5. Das Kühlmittel ist ein Kühlfluid, welches beispielsweise ein Gas, insbesondere Luft, sein kann. Vorzugsweise ist das Kühlmittel beziehungsweise Kühlfluid jedoch eine Kühlflüssigkeit, welche auch als Wasser oder Kühlwasser bezeichnet wird.
Dabei ist in dem Kühlkreislauf 6 eine elektrische Pumpe 7 angeordnet, mittels welcher das Kühlmittel durch den Kühlkreislauf 6 gefördert werden kann. Mit anderen Worten wird das Kühlmittel während eines Betriebs der elektrischen Pumpe 7 durch den Kühlkreislauf 6 mittels der elektrischen Pumpe 7 gefördert. Die elektrische Pumpe 7 ist dabei nicht oder nicht nur mechanisch von einer Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine 1 antreibbar, sondern die elektrische Pumpe 7 ist elektrisch und somit mithilfe von elektrischem Strom beziehungsweise elektrischer Energie betreibbar. Außerdem ist im Kühlkreislauf 6 ein Ausgleichsbehälter 39 angeordnet, mittels welchem Volumenschwankungen des Kühlmittels in dem Kühlkreislauf 6 kompensiert werden können.
Hierzu umfasst die elektrische Pumpe 7 – wie in Zusammenschau mit 2 und 3 erkennbar ist – wenigstens ein Pumpenrad 8, welches auch als Laufrad bezeichnet wird. Mittels des Pumpenrads 8 wird das Kühlmittel während des Betriebs der elektrischen Pumpe 7 gefördert. Ferner umfasst die elektrische Pumpe 7 einen einen Stator 9 und einen Rotor 10 umfassenden Elektromotor 11, mittels welchem das Pumpenrad 8 antreibbar ist beziehungsweise während des Betriebs der elektrischen Pumpe 7 angetrieben wird. Die elektrische Pumpe 7 umfasst ein Gehäuse 12, welches auch als Pumpengehäuse bezeichnet wird. Dabei ist der Elektromotor 11 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Gehäuse 12 angeordnet. Der Stator 9 ist beispielsweise relativ zu dem Gehäuse 12 zumindest drehfest, sodass sich der Stator 9 nicht relativ zu dem Gehäuse 12 drehen kann. Der Rotor 10 hingegen ist um eine Drehachse relativ zu dem Stator 9 und relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar. Dabei ist das Pumpenrad 8 drehfest mit dem Rotor 10 verbunden, sodass das Pumpenrad 8 von dem Rotor 10 antreibbar und dadurch um die zuvor genannte Drehachse relativ zu dem Stator 9 und insbesondere relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar ist. Durch dieses Drehen des Pumpenrads 8 um die Drehachse wird das Kühlmittel mittels des Pumpenrads 8 gefördert.
Aus 1 ist erkennbar, dass in dem Kühlkreislauf 6 mehrere Wärmetauscher 13, 14, 15, 16, 17 und 18 angeordnet sind, welche von dem Kühlmittel durchströmbar sind. Die Wärmetauscher 13, 14 und 15 sind Kühler, welche von dem Kühlmittel durchströmt werden können. Ferner können die Kühler von Luft umströmt werden, sodass ein Wärmeübergang von dem die Kühler durchströmenden Kühlmittel über die Kühler an die die Kühler umströmende Luft erfolgen kann. Dadurch wird das Kühlmittel gekühlt. Das Kühlmittel wird beispielsweise infolge eines Wärmeübergangs von dem Gehäuseelement 2 und/oder dem Zylinderkopf 4 an das Kühlmittel erwärmt, wodurch das Gehäuseelement 2 und der Zylinderkopf 4 gekühlt werden.
Der Wärmetauscher 16 ist ein Heizungswärmetauscher, mittels welchem beispielsweise das Kühlmittel gekühlt werden kann. Hierzu erfolgt über den Heizungswärmetauscher ein Wärmeübergang von dem Kühlmittel an den Heizungswärmetauscher umströmende und dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zuzuführende Luft, wodurch der Innenraum mittels der dem Innenraum zuzuführenden Luft beheizt werden kann.
Der Verbrennungskraftmaschine 1 ist ein Getriebe 19 zugeordnet, welches beispielsweise von der zuvor genannten Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine 1 antreibbar ist. Dabei ist dem Getriebe 19 ein Schmiermittel zugeordnet, welches auch als Getriebeöl bezeichnet wird. Mittels des Getriebeöls wird das Getriebe 19 geschmiert und/oder gekühlt. Der Wärmetauscher 17 ist dabei ein Getriebeöl-Wärmetauscher, welcher von dem Getriebeöl und von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Hierdurch kann über den Getriebeöl-Wärmetauscher ein Wärmeaustausch zwischen dem Getriebeöl und dem Kühlmittel stattfinden, wodurch beispielsweise das Getriebeöl temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt, werden kann.
Auch der Verbrennungskraftmaschine 1 ist ein Schmiermittel zugeordnet, welches als Motoröl bezeichnet wird. Mittels des Motoröls wird die Verbrennungskraftmaschine 1 gekühlt und/oder geschmiert. Dem Motoröl ist dabei der Wärmetauscher 18 zugeordnet, welcher als Motoröl-Wärmetauscher ausgebildet ist. Beispielsweise kann über den Motoröl-Wärmetauscher ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem den Motoröl-Wärmetauscher durchströmenden Motoröl erfolgen, wodurch das Motoröl temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt, werden kann.
Des Weiteren kann die Verbrennungskraftmaschine 1 optional eine Abgasrückführeinrichtung aufweisen, welche wenigstens eine Abgasrückführleitung umfasst. Die Abgasrückführleitung ist an wenigstens einer Abzweigstelle fluidisch mit dem Abgastrakt und an wenigstens einer Einleitstelle fluidisch mit dem Ansaugtrakt verbunden, sodass mittels der Abgasrückführleitung an der Abzweigstelle zumindest ein Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases aus dem Abgastrakt abgezweigt werden kann. Das abgezweigte Abgas durchströmt die Abgasrückführleitung und wird mittels der Abgasrückführleitung zu der Einleitstelle und somit zu dem Ansaugtrakt rückgeführt. An der Einleitstelle kann das zur Abgasrückführleitung strömende Abgas aus der Abgasrückführleitung aus- und in den Ansaugtrakt einströmen. Dabei umfasst die Abgasrückführeinrichtung wenigstens einen in der Abgasrückführleitung angeordneten Abgasrückführkühler 20, welcher ebenfalls als Wärmetauscher ausgebildet ist. Der Abgasrückführkühler 20 ist von dem rückzuführenden Abgas und von dem Kühlmittel durchströmbar, sodass über den Abgasrückführkühler 20 ein Wärmeaustausch zwischen dem rückzuführenden Abgas und dem Kühlmittel erfolgen kann. Dadurch kann das rückzuführende Abgas temperiert, insbesondere gekühlt, werden. Wie bereits angedeutet ist die Abgasrückführeinrichtung nur optional vorgesehen und kann entfallen, sodass auch der Abgasrückführkühler 20 optional vorgesehen ist und entfallen könnte.
Ferner ist in dem Kühlkreislauf 6 eine Ventileinrichtung 21 angeordnet, mittels welcher zumindest jeweilige Teile des Kühlkreislaufs 6 freigegeben und fluidisch versperrt werden können. Dadurch kann eine jeweilige Strömung des Kühlmittels durch den jeweiligen Teil des Kühlkreislaufs 6 bedarfsgerecht eingestellt, das heißt unterbunden oder zugelassen werden. Die Ventileinrichtung 21 ist ebenfalls optional vorgesehen und kann entfallen, insbesondere dann, wenn eine Einstellung, insbesondere Regelung, der Strömung des Kühlmittels mittels der Pumpe 7 erfolgt. Somit ist die Ventileinrichtung 21 gegebenenfalls kein Bestandteil des Kühlkreislaufs.
Außerdem ist aus 1 erkennbar, dass zumindest dem Wärmetauscher 13, welcher insbesondere als Hochtemperatur-Kühler ausgebildet ist, ein Lüfter 22 zugeordnet ist. mittels des elektrisch betreibbaren Lüfters 22 kann ein als Kühlluftstrom fungierender und den Wärmetauscher 13 umströmender Luftstrom erzeugt werden, mittels welchem das den Wärmetauscher 13 durchströmende Kühlmittel effektiv gekühlt werden kann.
Aus 2 und 3 ist erkennbar, dass das Kühlmittel während des zuvor genannten Betriebs der elektrischen Pumpe 7 das Pumpenrad 8 über einen Einlassbereich 40 anströmt, sodass das Pumpenrad 8 während des Betriebs der elektrischen Pumpe 7 das Kühlmittel über den Einlassbereich 40 ansaugt. Die elektrische Pumpe 7, insbesondere das Pumpenrad 8, weist dabei eine Saugseite auf, auf welcher das Pumpenrad 8 das Kühlmittel während des Betriebs der elektrischen Pumpe 7 ansaugt. Somit ist der Einlassbereich 40 auf der Saugseite angeordnet. Während des Betriebs der elektrischen Pumpe 7 fördert das Pumpenrad 8 das Kühlmittel von der Saugseite auf eine Druckseite der elektrischen Pumpe 7, insbesondere des Pumpenrads 8, sodass das mittels des Pumpenrads 8 von der Saugseite auf die Druckseite geförderte Kühlmittel das Pumpenrad 8, insbesondere die elektrische Pumpe 7 insgesamt, auf der beziehungsweise über die Druckseite abströmt.
Dadurch, dass das Pumpenrad 8 nicht oder nicht nur mechanisch von der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine 1, sondern mittels des Elektromotors 11 angetrieben werden kann, können die Drehzahl und somit die Leistungsaufnahme und die Förderleistung der elektrischen Pumpe 7 von der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 1, insbesondere der Abtriebswelle, entkoppelt werden, sodass beispielsweise die elektrische Pumpe 7 auch dann betrieben werden kann, wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 deaktiviert ist. Somit kann mittels der elektrischen Pumpe 7 auch dann das Kühlmittel gefördert werden, wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 deaktiviert ist.
Um nun den Bauraumbedarf der elektrischen Pumpe 7 besonders gering halten sowie einen besonders effizienten Betrieb der elektrischen Pumpe 7 realisieren zu können, umfasst die elektrische Pumpe 7 eine aus 2 und 3 erkennbare Leistungselektronik 23, über welche der Elektromotor 11 mit elektrischem Strom versorgbar ist. Die Leistungselektronik 23 dient dazu, den elektrischen Strom zu schalten und somit den Elektromotor 11 anzusteuern, sodass ein besonders bedarfsgerechter und somit effizienter Betrieb der elektrischen Pumpe 7 darstellbar
ist. Dabei ist in dem Einlassbereich 40 wenigstens ein von dem mittels des Pumpenrads 8 angesaugten Kühlmittel in axialer Richtung des Pumpenrads 8 durchströmbarer Zuführkanal 24 angeordnet, wobei das vom Pumpenrad 8 angesaugte und zum Pumpenrad 8 hinströmende Kühlmittel in 2 durch einen Pfeil 25 veranschaulicht ist.
Außerdem umgibt zumindest ein Teil der Leistungselektronik 23 zumindest einen Längenbereich 26 des Zuführkanals 24 in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise. Aus 2 und 3 ist erkennbar, dass die Leistungselektronik 23 den Längenbereich 26 in dessen Umfangsrichtung vollständig umlaufend umgibt, sodass das den Zuführkanal 24 in axialer Richtung des Pumpenrads 8 durchströmende Kühlmittel durch die Leistungselektronik 23 hindurchströmt. Dabei ist die Leistungselektronik in Strömungsrichtung des den Zuführkanal 24 durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads 8 angeordnet. Mit anderen Worten sitzt die Leistungselektronik 23 radial in dem Einlassbereich 40, wodurch die Leistungselektronik 23 durch den gesamten Volumenstrom des Kühlmittels gekühlt wird. Somit kann hinsichtlich der Kühlung der Leistungselektronik 23 eine im Vergleich zu herkömmlichen Pumpen verbesserte Kühlleistung erzielt werden. Das über den Einlassbereich 40 angesaugte Kühlmittel strömt vorliegend axial durch die zumindest nahezu gesamte Pumpe 7 hindurch, wodurch die Leistungselektronik 23 effizient und effektiv gekühlt werden kann.
2 zeigt eine erste Ausführungsform der elektrischen Pumpe 7, wobei in 2 ein Kraftfluss 27 von dem Rotor 10 an das Pumpenrad 8 veranschaulicht ist. Während des Betriebs der elektrischen Pumpe 7 entsteht ein Kraftpfad, über welchen der Kraftfluss 27 und somit Kräfte beziehungsweise Drehmomente von dem Elektromotor 11, insbesondere von dem Rotor 10, auf das Pumpenrad 8 übertragen werden, um dadurch das Pumpenrad 8 anzutreiben.
Der Einlassbereich 40 weist einen Einlass 28 auf, über welchen das Pumpenrad 8 das Kühlmittel an- und in den Zuführkanal 24 einsaugt. Ferner ist in 2 ein Auslass 29 der elektrischen Pumpe 7 erkennbar, wobei das Kühlmittel auf der Druckseite über den Auslass 29 von dem Pumpenrad 8 abströmt. Dabei strömt das Kühlmittel das Pumpenrad 8 in axialer an und in radialer Richtung über den Auslass 29 ab, sodass die elektrische Pumpe 7 als Radialpumpe ausgebildet ist.
Der Zuführkanal 24 ist dabei durch das Gehäuse 12, insbesondere durch ein Gehäuseteil 31 des Gehäuses 12, begrenzt. Das Gehäuseteil 31 ist dabei beispielsweise zumindest im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet und begrenzt den Zuführkanal 24. Ferner umfasst das Gehäuse 12 einen zumindest teilweise in den Zuführkanal 24 hineinragenden Zapfen 30, mit welchem das Gehäuseteil 31 verbunden ist. Über den Zapfen 30 ist das Gehäuseteil 31 mit einem weiteren Gehäuseteil 32 des Gehäuses 12 verbunden, sodass das Gehäuseteil 31 über den Zapfen 30 an dem Gehäuseteil 32 gehalten ist. Ferner sind aus 2 Gleitlager 33, 34 und 35 der Pumpe 7 erkennbar. Über die Gleitlager 34 und 35 ist der Rotor 10 radial an dem Gehäuseteil 31 gelagert. Über das Gleitlager 33 ist das Pumpenrad 8 radial an dem Zapfen 30 gelagert. Beispielsweise ist der Zapfen 30 einstückig mit dem Gehäuseteil 31 ausgebildet.
Der Ausgestaltung der Pumpe 7 liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass es bei herkömmlichen elektrischen Pumpen zu einer ungünstigen Umlenkung von Kühlmittelleitungen und somit des Kühlmittels kommt, woraus ein erhöhter Strömungswiderstand für das Kühlmittel resultiert. Ferner kann es zu Bauraumproblemen kommen, da herkömmliche elektrische Pumpen, insbesondere deren Elektromotoren, in jeweilige Riemenebenen von Verbrennungsmotoren hineinragen können. Außerdem kann üblicherweise keine oder nur eine unzureichende Kühlung der Leistungselektronik erfolgen.
Diese Probleme und Nachteile können mittels der elektrischen Pumpe 7 vermieden werden. Bei mechanischen Pumpen bestehen Nachteile hinsichtlich hoher Vorspannkräfte von Riementrieben, einer komplexen Riemenführung, einer erhöhten Reibung am Riementrieb sowie erhöhter Trägheiten der Verbrennungskraftmaschine, da diese die mechanische Pumpe antreiben muss. Auch diese Probleme und Nachteile können durch den Einsatz der elektrischen Pumpe 7 vermieden werden. Durch die beschriebene Anordnung des Zuführkanals 24 und der Leistungselektronik 23 kann eine besonders vorteilhafte Strömungsführung im Inneren der Pumpe 7 realisiert werden, wodurch die Leistungselektronik 23 besonders vorteilhaft gekühlt werden kann. Ferner kann der Bauraumbedarf der Pumpe 7 besonders gering gehalten werden, sodass diese besonders einfach in ein Fahrzeug integriert beziehungsweise in einem gegebenen Bauraum, insbesondere in einem Motorraum des Fahrzeugs, angeordnet werden kann.
Des Weiteren können ungünstige Umlenkungen des Kühlmittels vermieden werden. Außerdem kann vermieden werden, dass der Elektromotor 11 in eine Riemenebene der Verbrennungskraftmaschine 1 hineinragt. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Pumpe 7. Bei der zweiten Ausführungsform ist in dem Zuführkanal 24 ein als Axialrad ausgebildetes Laufrad 36 angeordnet, welches in Strömungsrichtung des den Zuführkanal 24 durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads 8 angeordnet ist. Mittels des Laufrads 36 wird während des Betriebs der Pumpe 7 das Kühlmittel in axialer Richtung durch den Zuführkanal 24 gefördert, wobei das Kühlmittel das Laufrad 36 in axialer Richtung anströmt sowie in axialer Richtung abströmt. Dabei ist das Laufrad 36 um die Drehachse, um welche auch das Pumpenrad 8 relativ zum Gehäuse 12 drehbar ist, drehbar, wobei das Laufrad 36 von dem Elektromotor 11 antreibbar ist beziehungsweise während des Betriebs angetrieben wird. Insbesondere ist das Laufrad 36 drehfest mit dem Pumpenrad 8 verbunden, wobei vorgesehen sein kann, dass das Laufrad 36 einstückig mit dem Pumpenrad 8 ausgebildet sein kann.
Ferner ist in dem Zuführkanal 24 ein drehfestes Leitelement in Form eines Leitrads 37 angeordnet, welches sich während des Betriebs der Pumpe 7 nicht relativ zu dem Gehäuse 12 dreht. Somit ist das Leitrad 37 relativ zu dem Gehäuse 12 drehfest. Ferner ist das Leitrad 37 in Strömungsrichtung des den Zuführkanal 24 durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads 8 und dabei stromab des Laufrads 36 angeordnet, sodass das Leitrad 37 zwischen dem Pumpenrad 8 und dem Laufrad 36 angeordnet ist.
Bei der zweiten Ausführungsform ist ein weiteres Gleitlager 38 vorgesehen, über welches das Laufrad 36 beziehungsweise das Pumpenrad 8 an dem gegenüber der ersten Ausführungsform verlängerten Zapfen 30 drehbar gelagert ist. Wie anhand des in 3 gezeigten Kraftflusses 27 erkennbar ist, wird bei dem Betrieb der Pumpe 7 das Laufrad 36 über das Pumpenrad 8 von dem Elektromotor 11 angetrieben.
Außerdem ist es bei der elektrischen Pumpe 7 vorgesehen, dass der Elektromotor 11 in Strömungsrichtung des den Zuführkanal 24 durchströmenden Kühlmittels jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, stromab der Leistungselektronik 23 und stromauf des Pumpenrads 8 angeordnet ist. Somit wird auch der Elektromotor 11 effektiv gekühlt. Zum Fördern des Kühlmittels umfasst das als Axialrad ausgebildete Laufrad 36 beispielsweise Schaufeln, insbesondere Axialschaufeln. Das Pumpenrad 8 ist als Radialrad ausgebildet und umfasst demzufolge Radialschaufeln, wobei das Kühlmittel das Pumpenrad 8 in axialer Richtung anströmt und in radialer Richtung abströmt. Dadurch kann der Bauraumbedarf der elektrischen Pumpe 7 besonders gering gehalten werden.
Bezugszeichenliste

1: Verbrennungskraftmaschine
2: Gehäuseelement
3: Zylinder
4: Zylinderkopf
5: Abgasturbolader
6: Kühlkreislauf
7: elektrische Pumpe
8: Pumpenrad
9: Stator
10: Rotor
11: Elektromotor
12: Gehäuse
13: Wärmetauscher
14: Wärmetauscher
15: Wärmetauscher
16: Wärmetauscher
17: Wärmetauscher
18: Wärmetauscher
19: Getriebe
20: Abgasrückführkühler
21: Ventileinrichtung
22: Lüfter
23: Leistungselektronik
24: Zuführkanal
25: Pfeil
26: Längenbereich
27: Kraftfluss
28: Einlass
29: Auslass
30: Zapfen
31: Gehäuseteil
32: Gehäuseteil
33: Gleitlager
34: Gleitlager
35: Gleitlager
36: Laufrad
37: Leitrad
38: Gleitlager
39: Ausgleichsbehälter
40: Einlassbereich
41: Laufrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2016/0025095 A1 [0002]
EP 2302182 A2 [0004]
DE 4008278 A1 [0004]
DE 3841409 A1 [0005]
WO 2014/181917 A1 [0006]

Claims

Elektrische Pumpe (7) zum Fördern eines Kühlmittels eines Fahrzeugs, mit wenigstens einem zum Fördern des Kühlmittels ausgebildeten Pumpenrad (8), welches das Kühlmittel während eines Betriebs der elektrischen Pumpe (7) über einen Einlassbereich (40) ansaugt, und mit wenigstens einem Elektromotor (11) zum Antreiben des Pumpenrads (8), dadurch gekennzeichnet, dass eine Leistungselektronik (23) vorgesehen ist, über welche der Elektromotor (11) mit elektrischem Strom versorgbar ist, wobei in dem Einlassbereich wenigstens (40) ein von dem von dem Pumpenrad (8) angesaugten Kühlmittel in axialer Richtung des Pumpenrads (8) durchströmbarer Zuführkanal (24) angeordnet ist, und wobei zumindest ein Teil der Leistungselektronik (23) zumindest einen Längenbereich (26) des Zuführkanals (24) in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise umgibt und in Strömungsrichtung des den Zuführkanal (24) durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads (8) angeordnet ist.
Elektrische Pumpe (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11) in Strömungsrichtung des den Zuführkanal (24) durchströmenden Kühlmittels jeweils zumindest teilweise stromab zumindest des Teils der Leistungselektronik (23) und stromauf des Pumpenrads (8) angeordnet ist.
Elektrische Pumpe (7) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuführkanal (24) wenigstens ein in Strömungsrichtung des den Zuführkanal (24) durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads (8) angeordnetes Laufrad (41) angeordnet ist, mittels welchem das Kühlmittel in axialer Richtung durch den Zuführkanal (24) zu fördern ist.
Elektrische Pumpe (7) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (41) mittels des Elektromotors (11) antreibbar ist.
Elektrische Pumpe (7) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (41) drehfest mit dem Pumpenrad (8) verbunden ist.
Elektrische Pumpe (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuführkanal (24) wenigstens ein in Strömungsrichtung des den Zuführkanal (24) durchströmenden Kühlmittels stromauf des Pumpenrads (8) angeordnetes, drehfestes Leitelement (37) zum Leiten des den Zuführkanal (24) durchströmenden Kühlmittels angeordnet ist.
Elektrische Pumpe (7) nach Anspruch 6 in dessen Rückbezug auf einen der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (37) in Strömungsrichtung des den Zuführkanal (24) durchströmenden Kühlmittels zwischen dem Pumpenrad (8) und dem Laufrad (41) angeordnet ist.
Elektrische Pumpe (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Pumpe (7) als Radialpumpe ausgebildet ist, sodass das Kühlmittel während des Betriebs der elektrischen Pumpe (7) das Pumpenrad (8) in axialer Richtung anströmt und in radialer Richtung des Pumpenrads (8) abströmt.
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer elektrischen Pumpe (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.