[发明专利]混合动力双泵

说明书

本发明涉及一种用于为内燃机输送冷却剂的混合动力双泵。根据本发明的双泵包括：第一泵组件(1)，其具有第一泵叶轮(10)、第一螺旋壳体(31)和第一泵轴(11)，所述第一泵轴(11)通过机械驱动连接由内燃机驱动；第二泵组件(2)，其具有第二泵叶轮(20)、第二螺旋壳体(32)、第二泵轴(21)和电驱动器(22)；接合泵壳体(3)，其将所述第一泵组件(1)和所述第二泵组件(2)围合，并具有接合泵入口(34)和接合泵出口(35)；以及翼板(33)，其可自由枢转地设置在所述第一螺旋壳体(31)的出口和所述第二螺旋壳体(32)的出口之间，使得所述第一螺旋壳体(31)和所述第二螺旋壳体(32)之间的直接流体连接被阻断。

技术领域

本发明涉及一种用于为内燃机输送冷却剂的混合动力双泵。

背景技术

本领域中已知许多用于内燃机的电驱动辅助单元。泵中的电驱动器使得有关内燃机的运行参数的更灵活的控制和反应选择成为可能，特别地，输送功率可独立于发动机转速运行，例如作为内燃机负荷的函数。因此，在内燃机的部分负荷范围内，尤其是在车辆的行驶状态下，可以在辅助单元中实现功率节省，从而提高燃油效率并减少车辆的排放。

然而，辅助单元驱动器的通电也涉及到折中，以便考虑驱动器中的故障情况(与内燃机分离)，或者在对冷却功率有最大要求时确保足够的功率储备。因此，冷却剂泵的电动马达或其电源的故障必然导致内燃机随后被迫停止，以防止整个系统的热损坏。此外，电驱动器必须配置为可靠地覆盖冷却系统的峰值负荷的额定功率，该峰值负荷在正常运行的整个持续时间内很少发生，或者仅在内燃机的特定负荷和特殊外部条件时才达到。

电动马达的尺寸、重量和成本随着额定功率的增加而增加，而通过紧凑和轻量化的结构补偿可接受的功率比的变型与不成比例的成本增加相关。这特别适用于符合汽车行业质量标准的无刷永磁电动马达。因此，电驱动器的以安全为导向的配置尤其在高成本因素方面与生产大量零件的经济可行性方面相冲突。

避免了纯电动或纯机械驱动泵的问题的混合动力泵在本领域中也是已知的。通过将电动马达和传统皮带传动装置组合以形成内燃机的输出轴，提高了故障安全性，同时可以将电驱动器构造成用于平均负荷。此外，冷却剂的循环可以在内燃机停止期间继续进行，例如，在具有自动起停系统的车辆中。

然而，这些混合动力泵的构造通常具有缺点，即在关闭状态下，电动马达必须由机械驱动器带动。在带动关闭的电动马达期间，发生功率耗散，以克服由电动马达的转子和定子的磁极之间的磁场引起的齿槽转矩。因此，在这种类型的混合动力驱动的机械操作模式下，与纯机械驱动的情况相比，内燃机必须施加更多的动力，从而降低了车辆的燃油效率。其他混合动力泵装配备有离合器，特别是电磁离合器，其需要大的安装空间并且承担了混合动力泵的成本的很高比例。

在同一申请人的专利申请DE 102017118264 A1中公开了一种相对紧凑和有利的构造，该专利申请在本申请的申请日之前尚未公开。该专利申请描述了一种用于冷却剂泵的混合驱动器，其中皮带轮和电动马达分别通过单独分配的单向离合器联接到可调节泵组件的泵轴上，单向离合器沿驱动器旋转的方向接合，并沿旋转的相反方向滑行。

然而，在最大输送功率下，例如在组合驱动模式下，包括离合器的这种类型的混合泵受限于基于泵叶轮或泵组件的尺寸的容积效率。

为了获得更高的最大功率，WO 2015/187079 A1公开了一种冷却系统的布置，其中，除了机械驱动的冷却剂泵之外，还提供了电动冷却剂泵，该电动冷却剂泵设置在机械驱动冷却剂泵的旁通管线中。弹簧加载的阀瓣设置在旁通管线的端部，并在电动冷却剂泵关闭时阻止从机械驱动冷却剂泵到旁通管线端部开口的输出管线，以防止回流。该系统需要相应大的安装空间，因此主要适用于多用途车或类似的包括内燃机的大型驱动器。