DE3832280A1

DE3832280A1 - Elektrisch betriebene kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE3832280A1
Application number: DE3832280A
Authority: DE
Inventors: Charles Henry Tuckey
Original assignee: Walbro Corp
Current assignee: Walbro Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1989-06-08
Also published as: DE3832280C2; JPH0542665U; JPH064058Y2; US4789308A; JPH01167454A

Description

Die Erfindung betrifft eine als Baueinheit ausgebildete elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Kraftstoffpumpe dieser Gattung ist in der US-PS 47 28 264 gezeigt. Derartige Kraftstoffpumpen werden insbesondere in den Kraftstoffversorgungsanlagen von Brennkraftmaschinen benutzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe mit geringem Energieverbrauch, hoher Lebensdauer und geringer Geräuschentwicklung zu schaffen, die in der zur Brennkraftmaschine führenden Kraftstoffleitung einen im wesentlichen konstanten Druck aufrecht erhält.

Dies wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung erreicht.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftstoffpumpe ist eine in der Baueinheit enthaltene Regelung des Pumpenaus laßdruckes vorgesehen. Dennoch ist die erfindungsgemäß ausgebildete Kraftstoffpumpe einfach und wirtschaftlich zu fertigen und zusammenzubauen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kraftstoffpumpe;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe 2 besitzt ein mit einem Einlaß versehenes Gehäuseendteil 12 und ein mit einem Auslaß versehenes Gehäuseendteil 14, die durch ein zylindrisches Gehäuse mittelteil 16 verbunden sind, um ein Gehäuse 18 zu bilden. Ein Permanentmagnet-Stator 20 ist innerhalb des Gehäuses 18 angebracht und umgibt einen Anker 22, dessen elektri sche Wicklungen mit einer Kommutatorplatte 24 verbunden sind. Der Anker 22 ist mittels einer Welle 26 innerhalb des Gehäuses 18 zwischen den Gehäuseendteilen 12, 14 drehbar gelagert. Der Anker 22 ist mit einer Flügel- oder Zahnrad-Pumpeinrichtung 28 verbunden, die Kraftstoff von dem Einlaß 30 durch das Gehäuseendteil 12 in das Innere des Gehäuses 18 um den Anker 22 herum fördert und dann durch den Auslaß 32 (Fig. 2, 3) in dem Gehäuseendteil 14 an die Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) abgibt. In dem den Anker 22 umgebenden Kraftstoff innerhalb des Gehäuses 18 herrscht somit im wesentlichen der Pumpenauslaßdruck.

Das Gehäuseendteil 14 ist mit zwei beabstandeten Kanälen 34, 36 versehen, die parallel zur Drehachse des Ankers 22 und der Welle 26 verlaufen. Zwei Bürsten 28, 40 sind in den Kanälen 34, 36 angeordnet. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Bürsten 38, 40 über Drahtleiter 42, 44 an elek trischen Klemmen 46, 48 im Gehäuseendteil 14 angeschlossen, um die Bürsten 38, 40, die Kommutatorplatte 24 und den Anker 22 mit einer Gleichstromquelle zu verbinden.

Zwei auf Druck beanspruchte Federn 50, 52 sind zwischen den Bürsten 38, 40 und den Klemmen 46, 48 innerhalb der Kanäle 34, 36 angeordnet, um die Bürsten 38, 40 in mecha nischen und elektrischen Kontakt mit der Kommutatorplatte 24 zu drücken.

Soweit die Kraftstoffpumpe 10 bisher beschrieben wurde, entspricht sie den in den US-PSen 43 52 641 und 45 96 519 gezeigten Kraftstoffpumpen.

Ein Druckfühler 60 (Fig. 2 und 3) wird von dem Gehäuse 18, genauer gesagt von dem Gehäuseendteil 14, getragen und spricht auf den den Anker 22 umgebenden Kraftstoffdruck innerhalb des Gehäuses 18 an, um den dem Anker 22 zuzu führenden Strom zu steuern bzw. zu regeln. Der Druckfühler 60 weist eine Bohrung 62 auf, die in dem Auslaß-Gehäuse endteil 14 an einer Stelle gebildet ist, die dem Auslaß 32 diametral gegenüberliegt und in dem den Anker 22 umgebenden Gehäuseinnenraum mündet. Ein Kolben 64 von permanentmagne tischem Aufbau ist innerhalb einer mit Paßsitz in der Bohrung 72 angeordneten Lagerhülse 66 gleitbar. Eine Schraubenfeder 68 ist innerhalb der Lagerhülse 66 zwischen dem Kolben 64 und einem Federhalter 70 gehalten, der in das axial äußere Ende der Lagerhülse 66 eingeschraubt ist und zum Verstellen der auf den Kolben 64 ausgeübten Feder kraft dient.

Ein Halleffektsensor 72 wird von dem Gehäuseendteil 14 getragen und ragt axial innerhalb des Kolbens 64 in die Bohrung 62 vor, d.h. angrenzend zu dem vom Pumpeninnenraum in die Bohrung 62 führenden Einlaß. Der Halleffektsensor 72 gibt an einen Verstärker 74 ein elektrisches Ausgangssignal ab, das sich als kontinuierliche stetige Funktion in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens 64 relativ zu dem Halleffektsensor 72 ändert. Der Ausgang des Verstärkers 74 ist an der Basis eines Transistors 76 angeschlossen, dessen Emitter und Kollektor mit den Klemmen 46, 48 und dem Anker 22 an einer Gleichstromquelle wie der Fahrzeug batterie 78 (Fig. 1) in Reihe geschaltet sind.

Im Betrieb ändert sich die Stellung des Kolbens 64 inner halb der Lagerhülse 66 in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen dem auf die Innenseite des Kolbens 64 ausgeübten Kraftstoffdruck und dem auf die Außenseite des Kolbens ausgeübten Federdruck. Die Stellung des Kolbens 64 bei einem gegebenen Pumpenauslaßdruck ist mit Hilfe des Feder halters 70 verstellbar. Stellungsänderungen des magneti schen Kolbens 64 haben entsprechende Änderungen der Magnet feldstärke am Halleffektsensor 72 und somit entsprechende Änderungen des an den Verstärker 74 abgegebenen elektri schen Ausgangssignales zur Folge. Der Verstärker 74 kann so ausgebildet sein, daß er den Transistor 76 und den Anker 72 als kontinuierliche Funktion dieses Halleffekt sensor-Ausgangssignales mit Leistung versorgt. Statt dessen kann der Verstärker 74 einen Schwellwertdetektor enthalten, der Strom an den Anker 22 nur dann abgibt, wenn der Kraft stoffdruck innerhalb des Gehäuses 18 unterhalb eines gege benen Wertes liegt,und der den Anker 22 stromlos macht, wenn der Kraftstoffdruck oberhalb dieses Wertes liegt.

Claims

1. Als Baueinheit ausgebildete, elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe mit einem Gehäuse, das von zwei koaxial beabstandeten Gehäuseendteilen und einem Gehäusemittel teil gebildet wird, einem Kraftstoffeinlaß in einem der Gehäuseendteile, einem Kraftstoffauslaß in dem anderen Gehäuseendteil, einem Gleichstrommotor mit einem Anker, der in dem Gehäuse drehbar gelagert ist, einer Pumpein richtung, die mit dem Anker gekoppelt ist und Kraftstoff vom Einlaß durch das Gehäuse zum Auslaß fördert derart, daß in dem Kraftstoff, der innerhalb des Gehäuses den Anker umgibt, im wesentlichen der Pumpenauslaßdruck herrscht, und einer Stromzuführungseinrichtung zur Stromversorgung des Ankers, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungseinrichtung (60, 72, 74, 76, 78) einen Druckfühler (60) und eine Steuereinrichtung (72, 74, 76) aufweist, von denen der Druckfühler von dem besagten anderen Gehäuseendteil (14) getragen wird und auf den Kraftstoffdruck innerhalb des Gehäuses (18) anspricht und die Steuereinrichtung (72, 74, 76) mit dem Druckfühler (60) gekoppelt ist, um den Anker (22) in Abhängigkeit von dem Kraftstoffdruck innerhalb des Gehäuses (18) mit elektrischer Leistung zu versorgen.

2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler (60) eine in dem besagten anderen Gehäuseendteil (14) gebildete, in dem Gehäuse (18) mündende Bohrung (62) aufweist, deren Achse parallel und radial versetzt zu der Drehachse des Ankers (22) verläuft und in der ein Kolben (64) in Abhän gigkeit von dem innerhalb des Gehäuses (18) herrschenden Kraftstoffdruck gleitbar ist.

3. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler (60) einen Federhalter (70) an dem vom Anker (22) abgewandten Ende der Bohrung (62) sowie eine Schraubenfeder (68) aufweist, die innerhalb der Bohrung (62) zwischen dem Kolben (64) und dem Federhalter (70) einspannt ist.

4. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler (60) Verstell mittel zum Verstellen der axialen Lage des Federhalters (70) in der Bohrung (62) aufweist.

5. Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Druckfühler (60) gekoppelte Steuereinrichtung (72, 74, 76) einen Lage sensor (72) aufweist, der auf die Stellung des Kolbens (64) innerhalb der Bohrung (62) anspricht.

6. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben 64 magnetisch ist und daß der Lagesensor (72) so ausgebildet ist, daß er auf Magnetfeldänderungen in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens (64) innerhalb der Bohrung (62) anspricht.

7. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagesensor ein Halleffekt sensor (72) ist, der von dem besagten anderen Gehäuse endteil (14) getragen wird.

8. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halleffektsensor bezüg lich des Kolbens (64) und der Bohrung (62) so angeordnet ist, daß er ein elektrisches Ausgangssignal als kontinu ierliche stetige Funktion der Stellung des Kolbens (64) innerhalb der Bohrung (62) erzeugt.

9. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagesensor (72, 74, 76) eine Einrichtung (74, 76) aufweist, die elektrische Leistung als kontinuierliche Funktion des elektrischen Ausgangssignales an den Anker (22) abgibt.

10. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagesensor (72, 74, 76) eine Schalteinrichtung (74) aufweist, die in Abhängig keit von dem Halleffektsensor (72) elektrische Leistung an den Anker (22) abgibt, wenn das Ausgangssignal des Halleffektsensors (72) anzeigt, daß der Kraftstoffdruck innerhalb des Gehäuses (18) unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.