具有基流和峰流的混合型电动机械冷却液泵制造技术

本发明专利技术涉及一种冷却液泵，所述冷却液泵具有布置在泵叶轮轴上的叶轮并且具有用于所述叶轮的驱动装置，所述驱动装置具有机械驱动装置和电动机驱动装置。所述叶轮轴被分成驱动部分和从动部分，并且可打开且可关闭的离合器布置在所述驱动部分与所述从动部分之间。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】具有基流和峰流的混合型电动机械冷却液栗相关申请的交叉引用这是2011年2月6日提交的标题为“冷却液栗(Coolant Pump) ”的美国专利申请序列号12/937，746的部分继续申请。
本专利技术涉及具有机械操作模式和电动操作模式两者的冷却液栗。
技术介绍
可从DE 102 14 637 Al中获知冷却液栗。为了能够实现具有这种冷却液栗的车辆的不同驱动操作状态，所述车辆具有电动机驱动装置和另外机械驱动装置，提供可由电动机和/或机械驱动装置驱动的行星传动。然而，这种设计就其机械构造而言是复杂的并且易于受操作不一致性影响。因此，本专利技术的目的在于制造一种冷却栗，其具有相较于现有技术更简单且更可靠的设计并且其操作更有效且自动防止故障危害。
技术实现思路
根据优选实施方案，栗轮轴被驱动进入驱动部分和与所述驱动部分分离的从动部分。离合器布置在驱动部分和从动部分之间并且可打开以便将所述两个部分分离，并且所述离合器可关闭以便连接这两个部分。在这个实施方案的情况下，栗轮既可由电动机驱动装置驱动也可由机械驱动装置驱动，每种情况独立地进行。在本专利技术的情况下，提供多个栗，以使得机械栗接替电动栗的功能以便在电动栗将效率低下或不足的操作条件下提高栗功率。还可以获得电动栗的自动防止故障危害功能，因为在电力供应出现中断的情况下电动栗可联接到机械栗。本专利技术的特征之一是使用完全可变冷却液栗的重型卡车发动机的运转显示出需要两种不同体积的冷却液流。需要较小体积或量的冷却液流(即“基流”)例如以便避免发动机中的热点。需要较大体积或量的冷却液流(即“峰流”)例如以便在全负载条件下冷却车辆。原则上，本专利技术的以下实现方式是可能的:(A)虽然可以使两种栗类型并行地操作，但根据本专利技术特别优选的是提供串联连接的电动栗和机械栗，其中受控的离合器例如基于压力测量值或对电力供应的监测而执行联接机械栗的功能。(B)在机械操作的栗和电动操作的栗顺序布置的情况下，优选的是两个栗使用单个栗轮。(C)根据本专利技术还可能的是，由于冷却液栗的尺寸缩小，所述冷却液栗既适于多用途车辆领域也适于客运车辆领域。在客运车辆领域的情况下，可通过精确地调整基本的冷却液流来改进发动机的预热行为。(D)在混合动力车辆中，本专利技术也可在发动机停止时提供冷却液流。交流发电机/发电机和电池的运行需要冷却液流。因此，所需要的冷却液流可由电动栗和机械驱动栗根据本专利技术的组合来提供，而不像现有技术那样需要辅助栗。本专利技术具有许多益处和优点:(I)整个系统的自动防止故障危害设计，这是因为在电动机驱动装置被停用时可以仅由机械驱动装置来致动栗轮。通过致动离合器实现与机械驱动装置断开联接。在离合器的静止位置中，栗轮轴由机械驱动装置驱动。在这种情况下，可通过电动机构将离合器保持在停用状态。在出现电气故障的情况下，离合器自动将机械驱动装置连接到栗轮。(2)用于致动驱动侧的两种操作原理，其中两个驱动侧可全部与从动侧断开联接，或者两个驱动侧可仅单个与从动侧断开联接。(3)用于与电动机驱动装置联接/断开联接的直列式概念。优选被设计为无刷直流(“DC”)电动机的电动机驱动装置布置在栗轮轴的从动侧上。有离合器连接的机械驱动装置和另外电动机驱动装置可以对齐方式布置在冷却液栗的同一个轴线上并且仅驱动单个栗轮。这是优选的实施方案。(4)根据本专利技术的冷却液栗的概念与不同的冷却液栗设计兼容。(5)如果冷却液栗是用于客运车辆的内燃发动机，那么根据本专利技术的冷却液栗在所述内燃发动机处于停滞状态时可提供液压能。主栗轮可通过电动机的运转而产生操作后冷却。(6)可利用根据本专利技术的冷却液栗获得顺序操作逻辑，因为栗轮可由电动机或机械驱动装置驱动。(7)驱动侧上的轴承和从动侧上的轴承可以对齐方式布置在同一个轮轴上。(8)当栗轮仅仅由机械驱动装置驱动时，可以从电动机驱动装置(发电机运转)恢复电能。从能量方面而言，这在内燃发动机的超限运行模式下是尤其可能的。(9)通过断开联接机械驱动装置和借助于电动机的操作来为大部分操作状态提供足够的冷却能力。(10)由于冷却液栗的三次功率特性曲线，电动机提供基本的体积流量。通过联接机械驱动装置(不具有电动机栗)来产生用于最大冷却能力的最大传输功率。【附图说明】根据以下基于附图对示例性实施方案的描述，可以得出本专利技术的其他细节、优点和特征，在附图中:图1示出穿过根据本专利技术的冷却液栗的实施方案的截面图；图2示出具有根据本专利技术的冷却液栗的内燃发动机的冷却回路的示意性构造；图3和图4示出针对两个瞬时驱动周期的栗轮旋转速度相对于发动机速度的两个统计分布图；图5描绘根据本专利技术的冷却液栗的实施方案的功率消耗；图6和图7分别示出针对根据本专利技术的冷却液栗的实施方案的冷却液流情况和功率消耗；图8是根据本专利技术的冷却液栗的实施方案的横截面图；并且图9是利用根据本专利技术的冷却液栗的实施方案的内燃发动机的冷却回路的示意图。【具体实施方式】图1示出穿过根据本专利技术的一个实施方案的冷却液栗15的截面图。冷却液栗15具有布置在栗轮轴(也被称为“叶轮轴”)上的栗轮(也被称为“叶轮”)。栗轮轴被分成驱动部分3和从动部分11。在示出的实施方案中，驱动部分3形成为凸缘形结构，在这个实例中呈皮带轮形式的机械驱动装置I以可旋转的方式固定地连接到所述凸缘形结构。在示出的实施方案中，由凸缘形结构3和皮带轮I构成的布置通过轴承6安装在外壳7中。机械驱动装置I可连接到机动车辆的内燃发动机，其中在示出的实施方案中，可以使用带传动。仅示出皮带轮I以便简化说明。栗轮(叶轮)轴的从动部分11通过两个轴承6和10安装在外壳7中，并且在其自由端16处支撑栗轮13。此处，从动部分11的自由端16通过密封件12相对于外壳7密封，所述密封件12布置在栗轮13与轴承10之间。如图1中所示，栗轮轴的从动部分11和驱动部分3可通过离合器4连接，所述离合器布置在两个部分3与11之间。离合器4例如可具体化为具有线圈5的电磁离合器。电动机驱动装置定位在栗轮轴的从动部分11中，所述电动机驱动装置以与从动部分11上的机械驱动装置3轴向对齐的方式进行布置，所述电动机驱动装置具有其转子9和围绕所述转子9的定子8。此处，如图1中所示，转子9和定子8定位在外壳7中。任选的霍尔效应装置14可布置在转子9与轴承6之间。在根据本专利技术的冷却液栗15的这种设计的情况下，可以通过打开离合器4将栗轮13与机械驱动装置I完全分离。此处，优选地具体化为无刷直流电动机的电动机驱动装置布置在栗轮轴的从动部分11的那一侧上。当从动部分11通过打开的离合器4与驱动部分3分离时，这允许电动机驱动装置提供在可预定的功率范围内可调节的冷却液流，所述可调节的冷却液流独立于冷却液栗15所连接的电动机的旋转速度。为了这个目的，电动机驱动装置的转子9直接布置在栗轮轴的当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使叶轮轴旋转的冷却液泵，其包括：外壳构件，其具有第一端和第二端；叶轮轴构件，其定位在所述外壳构件中；叶轮构件，其在外部定位到所述外壳构件的所述第一端并且连接到所述叶轮轴的一端且可随其旋转；一对第一轴承构件，其定位在所述外壳构件中并且定位在所述叶轮轴上以允许所述叶轮轴相对于所述外壳构件旋转；皮带轮构件，其邻近所述外壳构件的所述第二端定位；第二轴承构件，其定位在所述外壳构件中以允许所述皮带轮构件相对于所述外壳构件旋转；机械驱动主体构件，其定位在所述外壳构件中并且具有第一端和第二端，所述第一端被牢固地附接到所述皮带轮构件；其中所述机械驱动主体构件可随着所述皮带轮构件旋转；电动机，其具有转子构件和定子构件，所述电子构件定位在所述外壳构件中；所述转子构件，其被牢固地连接到所述叶轮轴构件并且可随其旋转；以及电动机械离合器机构，其定位在所述外壳中、介于所述机械驱动主体构件的所述第二端与所述电动机之间；其中所述电动机械离合器机构的启用防止所述机械驱动主体构件使所述叶轮轴构件旋转；并且其中所述电动机械离合器机构的停用将所述机械驱动主体构件联接至所述叶轮轴构件，从而使所述叶轮轴构件以所述皮带轮构件的旋转速度旋转。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T·布赫霍尔茨，J·罗特，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国;US