可脱开的发动机冷却剂泵制造技术

本发明专利技术涉及可脱开的发动机冷却剂泵。冷却剂泵包括驱动轮、从动轮和偶联控制泵。从动轮连接到冷却剂叶轮并且以可变程度偶联到驱动轮，所述偶联程度响应在驱动轮和从动轮之间小的流体的量。偶联控制泵配置为基于可变控制信号改变在驱动轮和从动轮之间限制的流体的量。

An engine coolant pump that is disengaged

The invention relates to a disengaged engine coolant pump. The coolant pump comprises a drive wheel, a driven wheel and a coupling control pump. The driven wheel is connected to the coolant impeller and is coupled to the drive wheel in a variable degree, in response to a small amount of fluid between the driving wheel and the driven wheel. The coupling control pump is configured to vary the amount of fluid that is limited between the drive wheel and the driven wheel based on the variable control signal.

【技术实现步骤摘要】
可脱开的发动机冷却剂泵相关申请的交叉参考本专利申请要求2012年7月13日提交的德国专利申请DE102012212325.3的优先权，其全部内容在此通过弓I用并入，用于所有目的。
本专利申请涉及机动车辆工程的领域，并且更具体地，涉及用于机动车辆发动机系统的冷却剂泵。
技术介绍
机动车辆发动机系统通常包括发动机驱动的冷却剂泵(也称为“水泵”)。冷却剂泵循环液体冷却剂通过护套(jacket)，所述护套围绕发动机的汽缸盖或汽缸体，以在发动机操作期间提供连续冷却。近来的冷却剂泵构造认可使泵送速率一因此，冷却剂带走热量的速率——随着发动机条件的改变而变化。具体地，在发动机已经升温到其正常运转温度后，期望与发动机转速成比例地操作所述冷却剂泵，以便避免过热和保持正常运转温度。然而，当发动机十分冷时一例如在冷启动之后，与发动机转速成比例冷却，可能是不期望的。相反地，可能期望允许发动机尽可能快地升温到其正常运转温度。该策略提供源于降低摩擦的发动机润滑剂较快粘度降低和减少泵气损失和增加EGR容限的进气充气较快升温的燃料经济利益。瞬发发动机升温也促进在所述排气系统中较快的催化剂起燃，用于改进排放控制性能。因此，德国专利申请DElO 2010 043 264A1描述了一种发动机驱动冷却剂泵，其中来自发动机曲轴的旋转运动通过液力偶合器被传输到冷却剂泵叶轮。在该设计中，基于在任何时间点限制在液力偶合器内的流体的量，控制传输到叶轮的扭矩量。响应冷却需求，通过打开位于所述冷却剂泵中的两个磁控制阀中的一个，可以改变该量。打开一个阀允许流体移出液力偶合器并进入存储室；打开另一阀允许流体移回到液力偶合器中。在该方法中，偶合器内的流体越少，传输到叶轮的扭矩越少，且由冷却剂带走的热量越少。然而，本文的专利技术人已经观察到，DElO 2010 043 264A1的液力偶合器在正常操作条件下不可以完全排干流体。这是因为该设计依赖于纯旋转力来将流体移出液力偶合器并进入存储室。结果，叶轮从不完全与旋压曲轴分离:即使当不期望冷却剂流动时，该泵继续以减少的速率循环冷却剂。
技术实现思路
为了解决这个问题并且提供其他优点，本公开提供了一种冷却剂泵，其包括驱动轮、从动轮和偶联控制泵。所述从动轮连接到冷却剂叶轮并且以可变程度偶联到驱动轮，该偶联程度响应在驱动轮和从动轮之间限制的(confined)流体的量。该偶联控制泵配置为基于可变的控制信号改变在驱动轮和从动轮之间限制的流体的量。当需要最小冷却时，此配置能够使冷却剂泵的驱动轮完全与从动轮分离，用于改进燃料经济和排放控制性能。提供上面的陈述来以简化的形式介绍本公开的选定部分，而没有确定主要或必需特征。由权利要求书限定的要求保护的主题既不限于上述内容，也不限于解决本文所引用的问题或缺点的实施。【附图说明】图1示出了根据本公开的实施方式的示例性发动机系统的方面。图2和图3示出了根据本公开的实施方式的示例性冷却剂泵的方面。图4图解了根据本公开的实施方式的控制机动车辆发动机系统的冷却剂泵的示例性方法。【具体实施方式】现在将通过实例和参照上面所列的例证性实施方式描述本公开的方面。在一个或多个实施方式中可能基本相同的组件、过程步骤和其他要素协调地确定并且以最小的重复描述。然而，应当注意协调确定的要素也可在一定程度上不同。应当进一步注意本公开中所包括的附图是示意性的，并且一般不按比例绘制。相反地，图中所示的各种制图比例、纵横比和组件数量可能被故意曲解，以使某些特征或关系更容易看见。图1示出了在一个实施方式中的示例性发动机系统10的方面。所述发动机系统包括导入空气、消耗燃料和放出热量、排气和机械能的发动机12。发动机可以是，例如，机动车辆的汽油或柴油发动机。发动机12包括一个或多个配置为容纳流动的液体冷却剂的冷却剂套14。冷却剂可以包括与一种或多种试剂混合的水，以抑制冰点、提高沸点和/或减少冷却剂流过的组件的腐蚀。在本公开的不同实施方式中，冷却剂套的布置和配置可不同。在一个实例中，冷却剂套可包围或包边(border)发动机的汽缸盖。在其他实例中，一个或多个冷却剂套可包围或包边发动机的汽缸体。在这些和其他实例中，额外的冷却剂套可以包围或包边其他发动机组件，如排气歧管或进气歧管。在一些实施方式中，配置为冷却两个或多个发动机组件的护套可被集成在一起。图1示出了主水-空气换热器16，其也被称为“散热器”。该主换热器包括导管网络，其中导管之间的空间用于空气流过。风扇18配置为引导空气通过主换热器，以冷却其中的冷却剂。为此，通过电子控制系统22，由电动马达20以可变速度驱动该风扇。电子控制系统控制施加到该马达的电流，以达到期望的冷却水平。图1也示出了次水-空气换热器24，其也被称为“加热器核心”。次换热器包括温度启动阀26，其在选定的条件下打开，以使冷却剂能够流入所述加热器核心内，以加热其中安装发动机系统10的机动车辆的室(cabin)。图1示出了冷却剂泵28，其由曲轴30通过传动皮带32驱动。在其他实施方式中，传动齿轮或链条可以将冷却剂泵偶联到曲轴，或者冷却剂泵可被直接偶联到曲轴的末端。冷却剂泵包括回转叶轮34，其位于发动机12内，以促进冷却剂流过冷却剂套14。在这里考虑的实施方式中，可控制地通过电子控制系统22，曲轴和叶轮之间的偶联程度是可变化的。因此，在一定操作条件下一例如当要求稳态冷却时，叶轮可接收曲轴的显著扭矩，而在其他条件下一例如在发动机的冷启动期间和之后，叶轮可接收少得多的扭矩。冷却剂泵的专用元件部分(见下页)能够改变从曲轴传输到叶轮的扭矩量。电子控制系统22配置为控制和协调各种发动机系统功能。为此，所述电子控制系统包括机器可读存储介质(即存储器)和一个或多个处理器。编码到机器可读存储介质中的指令能够响应传感器输入进行决策并指示发动机系统元件部分的智能控制。这样的决策可以根据下述各种策略制定:事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。以这种方式，电子控制系统可配置为制定本文公开的方法的任何或所有方面，其中各种方法步骤——例如操作、功能和动作一可以体现为编码入机器可读存储介质中的代码。在图1的实施方式中，电子控制系统22包括传感器接口 36和发动机控制接口 38。为了评估发动机系统10的操作条件和发动机系统安装在其中的车辆的操作条件，传感器接口 36接收来自布置在车辆中的各种传感器——流量传感器、温度传感器、踏板位置传感器、压力传感器等一的输入。发动机控制接口 38配置为致动电子可控制的阀、致动器和车辆的其他元件部分。发动机控制接口可操作地偶联到每个电子控制的阀和致动器，并配置为根据需要命令其打开、关闭和/或调整，以制定本文所述的控制功能。在图1中继续，为了评估发动机系统操作条件和因此确定曲轴30和冷却剂泵叶轮34之间所需的偶联程度，电子控制系统22可操作地偶联到发动机温度传感器40。当电子控制系统接收来自发动机温度传感器的指示相对高的发动机温度的信号时，电子控制系统可增加从曲轴传输到冷却剂泵叶轮的扭矩。相反地，当电子控制系统接收指示相对低的发动机温度的信号时，该系统可减少从曲轴传输到冷却剂泵叶轮的扭矩。在一些实施方式中，来自发动机温度传感器的信号也可以用于确定供给到风扇马达20的电流的量。图2在部分横截面中示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却剂泵，包括：驱动轮；从动轮，其连接到冷却剂叶轮并且以可变程度偶联到所述驱动轮，所述偶联程度响应在所述驱动轮和所述从动轮之间限制的流体的量；和偶联控制泵，其配置为基于可变控制信号改变在所述驱动轮和所述从动轮之间限制的流体的量。

【技术特征摘要】
2012.07.13 DE 102012212325.31.一种冷却剂泵，包括: 驱动轮； 从动轮，其连接到冷却剂叶轮并且以可变程度偶联到所述驱动轮，所述偶联程度响应在所述驱动轮和所述从动轮之间限制的流体的量；和 偶联控制泵，其配置为基于可变控制信号改变在所述驱动轮和所述从动轮之间限制的流体的量。2.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其中所述可变控制信号是连续的可变控制信号。3.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其中所述偶联控制泵配置为从所述驱动轮和所述从动轮之间撤回足够的流体，以基本上将所述驱动轮与所述从动轮分离。4.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其中在所述驱动轮和所述从动轮之间限制的所述流体被限制在剪切室内，所述冷却剂泵进一步包括用于未限制在所述剪切室中的流体的存储室，和连接所述剪切室、所述存储室和所述偶联控制泵的导管。5.根据权利要求4所述的冷却剂泵，其中所述导管、所述存储室和所述偶联控制泵布置在所述驱动轮内。6.根据权利要求4所述的冷却剂泵，其中所述偶联控制泵配置为在第一方向上泵送所述流体通过所述导管，并且其中来自所述驱动轮的旋转力在与所述第一方向相反的第二方向上移动所述流体。7.根据权利要求6所述的冷却剂泵，其中所述旋转力包括离心力。8.根据权利要求6所述的冷却剂泵，进一步包括布置在所述导管中的磁控制阀，以选择性地允许所述流体在所述剪切室和所述存储室之间流动，其由所述旋转力移动。9.根据权利要求4所述的冷却剂泵，其中所述驱动轮和所述从动轮二者都围绕轴旋转，并且其中所述剪切室的质心比所述存储室的质心更远离所述轴。10.根据权利要求4所述的冷却剂泵，其中所述驱动轮和所述从动轮二者都围绕轴旋转，并且其中所述存储室的质心比所述剪切室的质心更远离所述轴。11.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其中所述偶联控制泵是电动泵，其配置为以相反方向泵送所述流体通过连接剪切室和存储室的导管。12.根据权利要求1所述的冷却剂泵，进一步包括机械传输联动装置，所述机械传输联动装置布置在所述偶联控制泵和所述从动轮之间并且配置为响应所述驱动轮和所述从动轮之间的转速差传输转动能到所述偶联控制泵。13.根据权利要求1所述的冷却剂泵，进一步包括机械传输联动装置，所述机械传输联动装置布置在所述偶联控制泵和所述冷却剂泵的定子之间，所述机械传输联动装置配置为响应所述驱动轮的转速传输转动能到所述偶联控制泵。14.根据权利要求1所述的冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·特伯格特，B·平恩，B·舒马赫，J·梅林，K·豪恩伯肯，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：