DE4434244A1

DE4434244A1 - Fuel pump for a motor vehicle

Info

Publication number: DE4434244A1
Application number: DE4434244A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Lauth; Thomas Nied-Menninger
Original assignee: LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
Current assignee: ixetic Bad Homburg GmbH
Priority date: 1994-09-15
Filing date: 1994-09-24
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2014-09-25
Also published as: DE59505139D1; DE4434244C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a fuel pump for a Motor vehicle.

Bekannte Kraftstoffpumpen sind bisher als separate Pumpenvorrichtungen an unzugänglichen Stellen, etwa oberhalb des Motorblocks im Bereich des Einspritz systems, eingebaut und benötigen einen eigenen An trieb mit entsprechenden Lagervorrichtungen, was sich als kostenintensiv erweist. Bekannte Kraft stoffpumpen erweisen sich bei der Wartung und Repa ratur als nachteilig, da den Zugang zu der Kraft stoffpumpe versperrende Teile, wie zum Beispiel Leitungen, Turbolader etc., entfernt werden müssen, bevor die Kraftstoffpumpe demontiert werden kann.Known fuel pumps are so far as separate Pump devices in inaccessible places, such as above the engine block in the area of the injection systems, built in and require their own drove with appropriate storage devices what proves to be costly. Known power fabric pumps prove themselves in maintenance and repairs ratur as disadvantageous because of access to the force parts blocking material pump, for example Lines, turbochargers, etc. must be removed, before the fuel pump can be dismantled.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffpumpe für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die kostengünstiger herstellbar und bes ser zugänglich im Motorraum anbringbar ist als be kannte Kraftstoffpumpen. The invention is therefore based on the object a fuel pump for a motor vehicle too create, which can be produced more cost-effectively and water accessible in the engine compartment can be attached as be knew fuel pumps.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kraftstoffpumpe von einer Pumpeneinheit ei ner Mehrfachpumpe gebildet ist.According to the invention, this object is achieved by that the fuel pump from a pump unit ner multiple pump is formed.

Die Verwendung von Mehrfachpumpen bei Kraftfahrzeu gen ist an sich bekannt, so zum Beispiel die Kombi nation einer Flügelzellenpumpe als Teil eines Lenk hilfsystems mit einer Radialkolbenpumpe für die Ni veauregelung. Weiter ist die Kombination zweier Flügelzellenpumpen innerhalb einer Mehrfachpumpe für ein Vorder- und Hinterachslenksystem oder für ein Lenksystem und einen hydraulischen Lüfter antrieb bekannt.The use of multiple pumps in motor vehicles gen is known per se, for example the station wagon nation of a vane pump as part of a steering auxiliary system with a radial piston pump for the Ni display regulation. Another is the combination of two Vane pumps within a multiple pump for a front and rear axle steering system or for a steering system and a hydraulic fan drive known.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffpumpe hat den Vor teil, daß sie keinen eigenen Antrieb benötigt, son dern von dem Antriebssystem der Mehrfachpumpe an treibbar ist. Hierdurch ist die Kraftstoffpumpe aber auch auf wirtschaftlichere Weise herstellbar als bekannte Kraftstoffpumpen. Durch Integration in ein Mehrfachpumpensystem verringert sich auch die Baugröße der Kraftstoffpumpe, was hinsichtlich des Unterbringungsproblems im Motorraum vorteilhaft ist.The fuel pump according to the invention has the front partly that it does not need its own drive, son on the drive system of the multiple pump is drivable. This is the fuel pump but can also be produced in a more economical manner than known fuel pumps. By integration in a multiple pump system also reduces the Frame size of the fuel pump, which in terms of Housing problem in the engine compartment advantageous is.

Die weiteren Pumpeneinheiten innerhalb der Mehr fachpumpe können grundsätzlich in beliebiger Weise und zur Übertragung beliebiger Leistungen ausgebil det sein. Da jedoch zur Kraftstoff-Förderung keine sehr großen Antriebsleistungen benötigt werden, er weist es sich als vorteilhaft, daß die weitere Pum peneinheit zur Übertragung einer größeren Leistung und die Kraftstoffpumpeneinheit zur Übertragung ei ner geringeren Leistung ausgelegt ist. So ist es zum Beispiel denkbar und vorteilhaft, eine Pumpen einheit der Mehrfachpumpe als Fördereinheit für ein Lenkhilfsystem mit entsprechend großer Förderlei stung auszubilden. Die Kraftstoffpumpeneinheit ist dann durch den Antrieb dieser Pumpeneinheit an treibbar, die Antriebswelle im Bereich der Kraft stoffpumpe kann der geforderten Antriebsleistung entsprechend schwächer ausgebildet sein als im Be reich der ersten Pumpeneinheit. Es ist weiter denk bar, mehr als zwei Pumpeneinheiten innerhalb der Mehrfachpumpe vorzusehen; so wäre es zum Beispiel vorteilhaft, eine Kraftstoffpumpeneinheit mit einer Lenkhilfpumpeneinheit sowie mit einer Pumpeneinheit für ein Antiblockiersystem zu kombinieren.The other pump units within the Mehr compartment pump can basically in any way and trained to transfer any services det be. However, since none for fuel delivery very large drive powers are needed, he it has proven to be advantageous that the further pump pen unit for the transfer of a larger power and the fuel pump unit for transmission ner lower power is designed. That's the way it is for example conceivable and advantageous, a pump Unit of the multiple pump as a delivery unit for one Power steering system with a correspondingly large funding training. The fuel pump unit is then by driving this pump unit drivable, the drive shaft in the field of force Fabric pump can drive the required power be correspondingly weaker than in the Be range of the first pump unit. Think further bar, more than two pump units within the To provide multiple pumps; for example it would be advantageous, a fuel pump unit with a Power steering pump unit and with a pump unit to combine for an anti-lock braking system.

Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich erwie sen, daß die Kraftstoffpumpeneinheit eine doppelhu bige Pumpe umfaßt. Mit einer solchen Pumpe läßt sich das Auftreten von Querkräften an der Welle verhindern. Daher ist es zum Beispiel auch möglich, die Lagerung der Antriebswelle innerhalb der Kraft stoffpumpeneinheit kostengünstig auszubilden. Es hat sich diesbezüglich als vorteilhaft erwiesen, die Kraftstoffpumpe so auszubilden, daß ein Rotor der Kraftstoffpumpeneinheit der Mehrfachpumpe von einem frei fliegenden Wellenzapfen der Antriebs welle antreibbar gehalten ist.It has proven to be particularly advantageous sen that the fuel pump unit a Doppelhu bige pump includes. With such a pump the occurrence of transverse forces on the shaft prevent. Therefore, for example, it is also possible the bearing of the drive shaft within the force to design the material pump unit at low cost. It has proven advantageous in this regard train the fuel pump so that a rotor the fuel pump unit of the multiple pump from a free-flying shaft journal of the drive shaft is held drivable.

Die Pumpeneinheiten der Mehrfachpumpe können durch miteinander kuppelbare Antriebswellenabschnitte verbunden und angetrieben werden. Insbesondere bei einer Kraftstoffpumpeneinheit, bei der sich die Querkräfte gegenseitig aufheben, hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, daß zum Antrieb der Kraftstoffpumpeneinheit und der weiteren Pumpenein heiten eine kupplungslose gemeinsame Welle vorge sehen ist, da ein kupplungsloser Antrieb kosten günstiger herstellbar ist.The pump units of the multiple pump can by mutually coupled drive shaft sections connected and driven. Especially at a fuel pump unit in which the However, it did cancel out lateral forces proven to be advantageous that to drive the Fuel pump unit and the other pumps a clutchless common shaft see is that a clutchless drive cost is cheaper to manufacture.

Besonders bevorzugt werden Flügelzellen- oder Rol lenzellenpumpen für die Kraftstoffpumpeneinheit verwendet, da die Dichtelemente dieser Pumpen, Flü gel bzw. Rollen, einen Verschleiß in Richtung des Hubrings selbsttätig ausgleichen. Ein weiterer Vor teil der Flügel- bzw. Rollenzellenpumpen ist darin zu sehen, daß eine "leergefahrene" Leitung von der Saugseite her wieder gefüllt werden kann, ohne daß separate Rückschlagventile wie bei anderen Pumpen typen vorgesehen werden müssen.Vane or Rol are particularly preferred cell pumps for the fuel pump unit used because the sealing elements of these pumps, Flü gel or rollers, wear towards the Compensate the stroke rings automatically. Another before part of the vane or roller cell pumps is in it to see that an "empty" line from the Suction side can be filled again without separate check valves as with other pumps types must be provided.

Um Reibung und Verschleiß gering zu halten werden Flügelzellenpumpen mit etwa 6 Flügeln bevorzugt. Insoweit erweist es sich auch als vorteilhaft, den Hubring mit einer Hartmetallbeschichtung, zum Bei spiel Chrom-Nitrit oder Titan-Nitrit, auszubilden.To keep friction and wear low Vane pumps with about 6 vanes are preferred. In this respect, it also proves to be advantageous Cam ring with a hard metal coating, for accessories game chrome nitrite or titanium nitrite.

Es erweist sich weiter als vorteilhaft, daß die Kraftstoffpumpe zugleich als Druckplatte der weite ren Pumpeneinheit der Mehrfachpumpe dient.It also proves advantageous that the Fuel pump at the same time as a pressure plate of the wide pump unit of the multiple pump.

Bei einer besonders vorteilhaften Kraftstoffpumpe ist das Wellenlager der Kraftstoffpumpeneinheit von dem Fördermedium der weiteren Pumpeneinheit ge schmiert. Das Wellenlager läuft somit nicht im Kraftstoff und weist daher einen geringeren Ver schleiß auf. Wenn die weitere Pumpeneinheit bei spielsweise einem Lenkhilfsystem zugeordnet ist, so wird das Wellenlager der Kraftstoffpumpeneinheit von dem Lenköl des Lenkhilfsystems geschmiert. Dies ist kostengünstiger, als abgedichtete und eigenge schmierte Lager bei einer Kraftstoffpumpe vor zusehen.With a particularly advantageous fuel pump is the shaft bearing of the fuel pump unit from the pumped medium of the further pump unit ge lubricates. The shaft bearing does not run in Fuel and therefore has a lower ver wear on. If the further pump unit at is assigned to a power steering system, for example becomes the shaft bearing of the fuel pump unit lubricated by the steering oil of the power steering system. This is cheaper than sealed and inherent lubricated bearings in a fuel pump watch.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Er findung ergeben sich aus der zeichnerischen Dar stellung sowie der nachfolgenden Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe.Other advantages, features and details of the Er invention result from the graphic representation position and the following description of a advantageous embodiment of the invention Fuel pump.

In der Zeichnung zeigt die Figur eine Schnittansicht einer erfin dungsgemäßen Kraftstoffpumpe als Teil einer Mehrfachpumpeneinheit, wobei zwei um die Antriebswellen längsachse gegeneinander verkippte Schnittebenen dargestellt sind.In the drawing shows the figure is a sectional view of an invented fuel pump according to the invention Part of a multiple pump unit, with two around the drive shafts longitudinal axis tilted against each other Section planes are shown.

Die Figur zeigt eine insgesamt mit dem Bezugs zeichen 2 bezeichnete Mehrfachpumpe. Die Mehrfach pumpe 2 umfaßt eine als Kraftstoffpumpe dienende Pumpeneinheit 4 und eine als Lenkhilfpumpe ausge bildete weitere Pumpeneinheit 6. Die Kraftstoff pumpeneinheit 4 und die Lenkhilfpumpeneinheit 6 sind von einer gemeinsamen Antriebswelle 8 ange trieben. Die Antriebswelle 8 umfaßt einen der Lenk hilfpumpeneinheit 6 zugeordneten Wellenabschnitt 10 und einen der Kraftstoffpumpeneinheit 4 zuge ordneten Wellenabschnitt 12 mit einem geringeren Wellenquerschnitt als der Wellenabschnitt 10. Die Antriebswelle 10 ist mittels eines Lagers 14 inner halb der Lenkhilfpumpeneinheit 6 und mittels ei nes Lagers 16 innerhalb der Kraftstoffpumpenein heit 4 umdrehbar gelagert.The figure shows an overall designated with the reference sign 2 multiple pump. The multiple pump 2 comprises a pump unit 4 serving as a fuel pump and a further pump unit 6 formed as a power steering pump. The fuel pump unit 4 and the power steering pump unit 6 are driven by a common drive shaft 8 . The drive shaft 8 comprises a shaft section 10 assigned to the steering auxiliary pump unit 6 and a shaft section 12 assigned to the fuel pump unit 4 with a smaller shaft cross section than the shaft section 10 . The drive shaft 10 is rotatably supported by means of a bearing 14 within half of the power steering pump unit 6 and by means of egg nes bearing 16 within the fuel pump unit 4 .

Die Lenkhilfpumpeneinheit 6 ist als Flügelzellen pumpe ausgebildet und umfaßt einen auf dem Wellen abschnitt 10 antreibbar gehaltenen Rotor 18 und einen Hubring 20. Die Flügelzellen des Rotors 18 sind über einen Kanal 22 mit einem mit dem Förder druck beaufschlagten Ringraum 24 verbunden, wodurch eine die Aus- und Einfahrbewegung der Flügel unter stützende Unterflügelpumpe gebildet ist. Die An saugseite der Flügelzellenpumpe ist von einem Ring raum 26 gebildet, der seinerseits von der Kraft stoffpumpeneinheit 4 begrenzt ist, die als Druck platte 28 des Rotors 18 dient. Die Förderseite 30 der Flügelzellenpumpe ist auf nicht dargestellte weise mit dem Lenkhilfsystem des Kraftfahrzeugs verbunden. Weiter ist die Förderseite 30 mit einem insgesamt mit dem Bezugszeichen 32 bezeichneten Steuerventil mit einem Steuerkolben 34 verbunden. Bei großer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und damit hoher Umdrehungszahl der Antriebswelle 10, was zu Drücken in der Größenordnung von 120 bar, bei Lastkraftwagen 150 bar, auf der Förderseite 30 führt, ist der Steuerkolben 34 gegen eine Feder kraft in der Figur nach rechts verschoben, so daß die Hochdruckseite 30 in an sich bekannter Weise mit der Ansaugseite der Flügelzellenpumpe verbunden ist. Des weiteren ist eine mit dem Tank verbundene Aufladebohrung 36 vorgesehen, durch die bei hohen Geschwindigkeiten Hydraulikflüssigkeit vom Tank zur Ansaugseite gefördert wird, wodurch Kavitationsbil dung innerhalb der Flüssigkeit verhindert wird.The power steering pump unit 6 is designed as a vane pump and comprises a rotor 10 on the shaft section 10 drivably held rotor 18 and a cam ring 20th The vane cells of the rotor 18 are connected via a channel 22 with an annular space 24 acted upon by the conveying pressure, as a result of which an extension and retraction movement of the vanes is formed under a supporting vane pump. At the suction side of the vane pump is formed by an annular space 26 , which in turn is limited by the fuel pump unit 4 , which serves as a pressure plate 28 of the rotor 18 . The delivery side 30 of the vane pump is connected to the power steering system of the motor vehicle in a manner not shown. Furthermore, the delivery side 30 is connected to a control piston 34 by a control valve, generally designated by the reference numeral 32 . At high speed of the motor vehicle and thus a high number of revolutions of the drive shaft 10 , which leads to pressures of the order of 120 bar, for trucks 150 bar, on the delivery side 30 , the control piston 34 is displaced against a spring force in the figure to the right, so that the high pressure side 30 is connected in a manner known per se to the suction side of the vane pump. Furthermore, a charging bore 36 connected to the tank is provided, through which hydraulic fluid is conveyed from the tank to the suction side at high speeds, thereby preventing formation of cavitation within the liquid.

Mittels eines Leckölkanals 38 wird das in der Transportpumpeneinheit angeordnete Gleitlager 16 mittels Hydrauliköl aus der Lenkhilfpumpeneinheit geschmiert. Das Gleitlager 16 läuft somit nicht im Kraftstoff der Kraftstoffpumpeneinheit 4, der nur eine unbefriedigende Schmierwirkung hätte.The slide bearing 16 arranged in the transport pump unit is lubricated by means of hydraulic oil from the power steering pump unit by means of a leak oil channel 38 . The plain bearing 16 therefore does not run in the fuel of the fuel pump unit 4 , which would only have an unsatisfactory lubricating effect.

Der Wellenabschnitt 12 der Antriebswelle 8 umfaßt einen Endbereich in Form eines freifliegenden Wel lenzapfens 40, auf dem ein Rotor 42 der gleichfalls als Flügelzellenpumpe ausgebildeten Kraftstoffpum peneinheit 4 antreibbar gelagert ist. Die Kraft stoffpumpeneinheit 4 umfaßt weiter einen Hubring 44 und zwei Druckplatten 45 und 46 für den Hubring 44 und den Rotor 42 Die Förderseite 48 der Flügelzel lenpumpe ist mittels einer Druckleitung 50 mit ei nem Einspritzsystem des Kraftfahrzeugs verbunden. Hier stehen Drücke von etwa 6 bar zur Verfügung; es wird also von der Antriebswelle 8 eine wesent lich geringere Leistung auf die Flügelzellenpumpe der Kraftstoffpumpeneinheit 4 übertragen als dies bei der Lenkhilfpumpeneinheit 6 der Fall ist. Die Ansaugseite der mehrhubigen Flügelzellenpumpe ist von zwei mit dem Tank verbundenen, nierenförmigen Öffnungen 52 gebildet, in die auch eine Lecköl bohrung 54 mündet, die mit einem den Wellenab schnitt 12 teilweise umgebenden spaltförmigen Raum 56 verbunden ist.The shaft section 12 of the drive shaft 8 comprises an end region in the form of a free-flying shaft 40 , on which a rotor 42 of the fuel pump unit 4, also designed as a vane pump, is drivably mounted. The fuel pump unit 4 further comprises a cam ring 44 and two pressure plates 45 and 46 for the cam ring 44 and the rotor 42. The delivery side 48 of the vane pump is connected by means of a pressure line 50 to an injection system of the motor vehicle. Pressures of around 6 bar are available here; So it is transmitted from the drive shaft 8 a much lower Lich power to the vane pump of the fuel pump unit 4 than is the case with the power steering pump unit 6 . The suction side of the multi-stroke vane pump is formed by two kidney-shaped openings 52 connected to the tank, into which a leak oil hole 54 also opens, which is connected to a part of the shaft section 12 partially surrounding gap-shaped space 56 .

Zur Unterstützung des Ein- und Ausfahrens der Flü gel des Rotors 42 ist auch bei der Kraftstoff pumpeneinheit eine Druckleitung 58 zur Unterflügel pumpe vorgesehen.To support the retraction and extension of the wing of the rotor 42 , a pressure line 58 to the lower wing pump is also provided in the fuel pump unit.

Claims

1. Fuel pump for a motor vehicle, characterized in that it is formed by a pump unit ( 4 ) of a multiple pump ( 2 ).

2. Fuel pump according to claim 1, characterized in that a further pump unit ( 6 ) is provided for the transmission of greater power.

3. Fuel pump according to claim 1 or 2, characterized in that the fuel pump unit ( 4 ) comprises a double-stroke pump.

4. Fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that a clutchless common shaft ( 8 ) is provided for driving the fuel pump unit ( 4 ) and the at least one further pump unit ( 6 ).

5. Fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that a rotor ( 42 ) of the pump unit forming the fuel pump ( 4 ) of the multiple pump ( 2 ) is kept drivable by a free-floating shaft pin ( 40 ).

6. Fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel pump unit ( 4 ) of the multiple pump ( 2 ) comprises a vane or roller cell pump.

7. Fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel pump unit ( 4 ) as a pressure plate ( 28 ) of the further pump unit ( 6 ) is arranged on this.

8. Fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the further pump unit ( 6 ) of the multiple pump ( 2 ) is designed as a steering auxiliary pump.

9. Fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that a Wellenla ger ( 16 ) of the fuel pump unit ( 4 ) from the delivery medium of the further pump unit ( 6 ) is lubricated.