DE4434244C2

DE4434244C2 - Fuel pump for a motor vehicle

Info

Publication number: DE4434244C2
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: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2014-09-25
Also published as: DE59505139D1; DE4434244A1

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.

Aus der DE 41 02 323 A1 ist eine Kraftstoffpumpe bekannt, die eine erste und eine zweite Pumpenein richtung aufweist. Die erste Pumpeneinheit dient der Kraftstoffförderung von einem Hauptbehälter in einen Nebenbehälter. Die zweite Pumpeneinheit för dert aus dem Nebenbehälter in einen Bereich außer halb des Hauptbehälters. Die Kraftstoffpumpe wird somit von einer Mehrfachpumpe gebildet. Mithin er geben sich bei dieser bekannten Kraftstoffpumpe die eingangs genannten Nachteile, da diese als separate Pumpen-Vorrichtung ausgeführt ist. Insbesondere er gibt sich der Nachteil, dass diese Kraftstoffpumpe einen eigenen Antrieb mit entspechenden Lagerein richtungen benötigt.DE 41 02 323 A1 describes a fuel pump known, which are a first and a second pump has direction. The first pump unit is used of fuel delivery from a main tank a sub-tank. The second pump unit for changes from the secondary container to an area except half of the main container. The fuel pump will thus formed by a multiple pump. So he give themselves to this known fuel pump disadvantages mentioned above, as these as separate Pump device is executed. Especially he there is the disadvantage that this fuel pump own drive with appropriate bearings directions needed.

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 einzelnen, ersten Pumpeneinheit einer Mehrfachpumpe gebildet ist, wo bei zumindest eine weitere, zweite Pumpeneinheit der Mehrfachpumpe als Fördereinheit für andere nichtkraftstoff-fördernde Systeme, insbesondere Lenkhilfsysteme, einsetzbar ist.According to the invention, this object is achieved by that the fuel pump from a single, first Pump unit of a multiple pump is formed where with at least one further, second pump unit the multiple pump as a delivery unit for others non-fuel-boosting systems, in particular Power steering systems can be used.

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 wirtschaflichere 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, zweite Pumpeneinheit zur Übertragung einer größeren Leistung und die erste Pumpeneinheit zur Übertra gung einer geringeren Leistung ausgelegt ist. So ist es zum Beispiel denkbar und vorteilhaft, eine Pumpeneinheit der Mehrfachpumpe als Fördereinheit für ein Lenkhilfsystem mit entsprechend großer För derleistung auszubilden. Die erste Pumpeneinheit 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 erste Pumpeneinheit für die Kraftstofförderung mit einer Lenkhilfpumpeneinheit sowie mit einer Pumpeneinheit für ein Antiblockier system 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 proves to be advantageous that the further, second pump unit for transferring a larger one Power and the first pump unit for transfer is designed for a lower power. So it is conceivable and advantageous, for example, to have one Pump unit of the multiple pump as a delivery unit for a power steering system with a correspondingly large För training. The first pump unit is then on by the drive of 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 first pump unit for the Fuel delivery with a power steering pump unit as well as with a pump unit for an anti-lock system to combine.

Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich erwie sen, daß die erste Pumpeneinheit eine doppelhubige Pumpe umfaßt. Mit einer solchen Pumpe läßt sich das Auftreten von Querkräften an der Welle verhindern. Daher ist es zum Beispiel auch möglich, die Lage rung der Antriebswelle innerhalb der Kraft stoffpumpeneinheit kostengünstig auszubilden. Es hat sich diesbezüglich als vorteilhaft erwiesen, die Kraftstoffpumpe so auszubilden, daß ein Rotor der ersten Pumpeneinheit der Mehrfachpumpe von ei nem frei fliegenden Wellenzapfen der Antriebswelle antreibbar gehalten ist.It has proven to be particularly advantageous sen that the first pump unit is a double-stroke Pump includes. With such a pump this can be done Prevent lateral forces from occurring on the shaft. Therefore, it is also possible, for example, the location tion 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 first pump unit of the multiple pump from ei a free-floating shaft journal of the drive shaft is kept drivable.

Die Pumpeneinheiten der Mehrfachpumpe können durch miteinander kuppelbare Antriebswellenabschnitte verbunden und angetrieben werden. Insbesondere bei einer ersten Pumpeneinheit für den Kraftstoff, bei der sich die Querkräfte gegenseitig aufheben, hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, daß zum Antrieb der ersten Pumpeneinheit und der weiteren, zweiten Pumpeneinheiten eine kupplungslose gemein same Welle vorgesehen ist, da ein kupplungsloser Antrieb kostengünstiger herstellbar ist.The pump units of the multiple pump can by mutually coupled drive shaft sections connected and driven. Especially at a first pump unit for the fuel, at who cancel each other out however, it has proven to be advantageous that Drive the first pump unit and the other second pump units a clutchless common same shaft is provided because a clutchless Drive is cheaper to manufacture.

Besonders bevorzugt werden Flügelzellen- oder Rol lenzellenpumpen für die erste Pumpeneinheit verwen det, da die Dichtelemente dieser Pumpen, Flügel 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 Use cell pumps for the first pump unit det, since the sealing elements of these pumps, wings or rolling, wear in the direction of 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-Nitrid oder Titan-Nitrid, 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 nitride or titanium nitride to train.

Es erweist sich weiter als vorteilhaft, daß die er ste Pumpeneinheit zugleich als Druckplatte der wei teren Pumpeneinheit der Mehrfachpumpe dient.It also proves advantageous that the he pump unit at the same time as the pressure plate of the white tter pump unit of the multiple pump.

Bei einer besonders vorteilhaften Kraftstoffpumpe ist das Wellenlager der ersten Pumpeneinheit von dem Fördermedium der zweiten Pumpeneinheit ge schmiert. Das Wellenlager läuft somit nicht im Kraftstoff und weist daher einen geringeren Ver schleiß auf. Wenn die weitere, zweite Pumpeneinheit beispielsweise einem Lenkhilfsystem zugeordnet ist, so wird das Wellenlager der ersten Pumpeneinheit von dem Lenköl des Lenkhilfsystems geschmiert. Dies ist kostengünstiger, als abgedichtete und eigenge schmierte Lager bei einer Kraftstoffpumpe vorzuse hen.With a particularly advantageous fuel pump is the shaft bearing of the first pump unit from the medium of the second pump unit ge lubricates. The shaft bearing does not run in Fuel and therefore has a lower ver wear on. If the further, second pump unit is assigned to a power steering system, for example, so the shaft bearing of the first 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 hen.

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 zeigtIn the drawing shows

die Figur: eine Schnittansicht einer erfin dungsgemäßen Kraftstoffpumpe als Teil einer Mehrfachpumpeneinheit, wobei zwei um die Antriebswellen längsachse gegeneinander verkippte Schnittebenen dargestellt sind.the figure: a sectional view of an invent 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 erste Pumpeneinheit 4 und eine als Lenkhilfpumpe ausgebildete weitere, zweite Pumpeneinheit 6. Die im folgenden als Kraftstoffpumpeneinheit 4 bezeich nete erste Pumpeneinheit und die im folgenden als Lenkhilfpumpeneinheit 6 bezeichnete zweite Pumpen einheit sind von einer gemeinsamen Antriebswelle 8 angetrieben. Die Antriebswelle 8 umfaßt einen der Lenkhilfpumpeneinheit 6 zugeordneten Wellenab schnitt 10 und einen der Kraftstoffpumpeneinheit 4 zugeordneten Wellenabschnitt 12 mit einem geringe ren Wellenquerschnitt als der Wellenabschnitt 10. Die Antriebswelle 8 ist mittels eines Lagers 14 in nerhalb der Lenkhilfpumpeneinheit 6 und mittels ei nes Lagers 16 innerhalb der Kraftstoffpumpeneinheit 4 umdrehbar gelagert.The figure shows an overall designated with the reference sign 2 multiple pump. The multiple pump 2 comprises a first pump unit 4 serving as a fuel pump and a further, second pump unit 6 designed as a power steering pump. The first pump unit referred to below as the fuel pump unit 4 and the second pump unit referred to below as 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 power steering 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 8 is rotatably supported by means of a bearing 14 within the power steering pump unit 6 and by means of a 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 8, 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 high number of revolutions of the drive shaft 8 , 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 cavitation formation within the liquid.

Mittels eines Leckölkanals 38 wird das in der Kraftstoffpumpeneinheit angeordnete Gleitlager 16 mittels Hydrauliköl aus der Lenkhilfpumpeneinheit geschmiert. Das Gleitlager 16 läuft somit nicht im Kraftstoff der Kraftstoffpumpeneinheit 4, der nur eine unbefiedigende Schmierwirkung hätte. The slide bearing 16 arranged in the fuel 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 thus 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 Ansaugsseite 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, which is 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 42nd 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 section 12 partially surrounding the 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 single first pump unit ( 4 ) of a multiple pump ( 2 ), at least one further, second pump unit ( 6 ) of the multiple pump ( 2 ) as a delivery unit for other non-fuel promotional systems, especially for a power steering system, can be used.

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

3. Fuel pump according to claim 1, characterized in that the first pump unit ( 4 ) comprises a double pelhubige pump.

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

5. Fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that a rotor ( 42 ) of the fuel pump forming the first Pumpenein unit ( 4 ) of the multiple pump ( 2 ) is drivably held by a freiflie shaft journal ( 40 ).

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

7. Fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the first pump unit ( 4 ) as a pressure plate ( 28 ) of the second pump unit ( 6 ) is arranged thereon.

8. Fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the second 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 shaft bearing ( 16 ) of the first pump unit ( 4 ) is lubricated by the medium of the second pump unit ( 6 ).