可切换机械式机动车冷却液泵制造技术

本发明专利技术涉及一种可切换机械式机动车冷却液泵(10)，该冷却液泵包括可旋转的驱动轴(22)；与驱动轴(22)可共同旋转地连接的驱动轮(24)；与驱动轴(22)可共同旋转地连接并可泵送冷却液的冷却液泵轮(20)；圆柱形控制滑块(26)，该控制滑块可相对于冷却液泵轮(20)沿轴向移动，使得冷却液泵轮(20)的径向外出口(28)可至少部分地关闭；以及用于控制滑块(26)的液压致动的液压致动系统(30)，该液压致动系统包括至少一个压力室(40、42)；具有与冷却液泵轮(20)一体设置的辅助泵轮(36；36

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可切换机械式机动车冷却液泵


[0001]本专利技术涉及一种可切换机械式机动车冷却液泵，该冷却液泵具有冷却液泵轮和圆柱形控制滑块，该控制滑块可相对于冷却液泵轮轴向移动，使得冷却液泵轮的径向外出口可至少部分地关闭。

技术介绍

[0002]这种冷却液泵在机动车中用于控制泵送的冷却液流量，尤其是用于避免机动车的内燃机过热。典型情况下，这种冷却液泵由发动机通过皮带传动装置或链条传动装置机械地驱动，使得冷却液泵轮始终以等于或正比于发动机曲轴转速的转速旋转。
[0003]但是，在现代发动机中，希望泵送的冷却液流量适应发动机和/或机动车的冷却液需求。在这种情况下，尤其是发动机的冷启动阶段应该缩短，以最大限度地减少发动机的燃油消耗和污染物排放。这尤其是通过在冷启动阶段对冷却液节流甚至停止冷却液的流动实现的。
[0004]用于控制泵送的冷却液流量的各种概念在本领域中是已知的。除了电驱动的冷却液泵之外，机械驱动的冷却液泵在本领域中也是已知的，这种冷却液泵设有离合器装置，尤其是液力离合器装置，以有选择性地将冷却液泵轮与发动机的驱动曲轴耦合/脱开。一种用于控制泵送的冷却液流量的经济、高效且简单的概念是为冷却液泵提供可轴向移动的控制滑块。该控制滑块可在泵轮上沿轴向移动，使得径向外泵轮出口可被控制滑块完全或至少部分地关闭。结果，可通过控制控制滑块的轴向位置来控制泵轮的有效出口流量横截面，从而控制泵送的冷却液流量。
[0005]控制滑块的致动也有不同的概念。除了纯电动控制的滑块致动之外，尤其使用液压控制的滑块致动概念。液压控制的滑块致动通常是通过环形压力室实现的，该压力室通常设有加压冷却液。该压力室的一个轴向侧由可轴向移动的活塞元件限定，该活塞元件与控制滑块可共同移动地连接。结果，若压力室被加载致动压力，则控制滑块沿轴向移动至关闭位置，在该关闭位置，控制滑块沿径向围绕泵轮。控制滑块通常被预加载弹簧沿轴向朝打开位置预加载，从而若压力室出口打开(例如与大气压力连通)，则控制滑块被沿轴向移回到打开位置。压力室出口的流体打开/关闭由控制阀控制。
[0006]或者，所述冷却液泵可设有两个独立的压力室，这两个压力室以如下方式布置：若第一压力室的压力水平比第二压力室的压力水平高，则控制滑块向第一轴向方向移动，而若第二压力室的压力水平比第一压力室的压力水平高，则控制滑块向相反的第二轴向方向移动。在这种情况下，控制阀通过控制第一和第二压力室的压力水平的比值来控制所述控制滑块的轴向位置。
[0007]现有技术中已知有可切换机械式冷却液泵，这种冷却液泵设有布置在驱动轴上的辅助泵轮。该辅助泵轮提供控制滑块的液压致动所需的液压致动压力，从而不必提供独立的泵送单元，例如附加的活塞/气缸单元。
[0008]例如，在WO 2017/076645 A1中公开了这样的一种机动车冷却液泵。该冷却液泵设
有可旋转的驱动轴、与驱动轴可共同旋转地连接的驱动轮、以及与驱动轴可共同旋转地连接的冷却液泵轮。该冷却液泵还包括圆柱形控制滑块，该控制滑块可相对于冷却液泵轮沿轴向移动，使得冷却液泵轮的径向外出口至少可部分地关闭。该冷却液泵还配有用于控制滑块的液压致动的液压致动系统。
[0009]所述液压致动系统包括用于提供液压致动压力的辅助泵。该辅助泵包括与冷却液泵轮一体设置的辅助泵轮。该辅助泵轮设有多个泵送叶片，这些泵送叶片沿着辅助泵轮的外周以一致的周向距离布置，并且从冷却液泵轮的后侧沿轴向突出。所述液压致动系统还包括可切换控制阀，该可切换控制阀用于控制压力室内的压力水平，并由此用于控制所述控制滑块的轴向位置。
[0010]所公开的辅助泵可提供控制滑块的致动所需的液压，但是该辅助泵具有较低的液压效率。结果，该辅助泵产生较高的液力损失，这显著降低了冷却液泵的总体效率。

技术实现思路

[0011]本专利技术的一个目的是提供一种允许对泵送的冷却液流量进行可靠控制的高能效的可切换机械式机动车冷却液泵。
[0012]此目的通过一种具有权利要求1的特征的可切换机械式机动车冷却液泵实现的。
[0013]本专利技术的可切换机械式机动车冷却液泵设有可旋转的驱动轴和驱动轮，该驱动轮与驱动轴可共同旋转地连接，并且可由机动车的内燃机机械地驱动。所述驱动轮例如可以是通过传动带与发动机曲轴耦合的皮带轮，或者可以是通过齿轮装置与发动机机械地耦合的齿轮。在任何情况下，所述驱动轮和驱动轴始终以等于或正比于发动机转速的转速旋转。
[0014]本专利技术的可切换机械式机动车冷却液泵还设有与驱动轴可共同旋转地连接的主冷却液泵轮。该冷却液泵轮可与驱动轴直接连接，或者可通过耦合装置有选择性地与驱动轴耦合。所述冷却液泵轮通常设置在驱动轴的轴向端。冷却液通过轴向泵入口流向冷却液泵轮的面向泵入口的轴向侧。所述冷却液泵轮设计为可通过冷却液泵轮的旋转将加压冷却液提供给冷却液泵的径向外流道。所述冷却液泵轮泵送发动机冷却回路内的冷却液。
[0015]本专利技术的可切换机械式机动车冷却液泵还设有可沿轴向移动的圆柱形控制滑块。该控制滑块设计并布置为使得控制滑块能够根据需要在冷却液泵轮上移动，使得冷却液泵轮的径向外出口能够至少部分地被控制滑块关闭。因此，冷却液泵的泵送冷却液流量可通过控制滑块的轴向位置来控制。
[0016]本专利技术的可切换机械式机动车冷却液泵还设有用于控制滑块的液压致动的液压致动系统。该液压致动系统包括至少一个压力室，其中通过控制所述至少一个压力室内的压力水平来控制所述控制滑块的轴向位置。典型情况下，所述控制滑块基本上是罐形的，其中所述至少一个压力室在一个轴向侧由控制滑块的横向底壁限定，从而控制滑块被直接加载压力室的压力。或者，所述控制滑块可与限定压力室的一个轴向侧的活塞元件可共同移动地连接，并且由此被加载压力室的压力。
[0017]致动系统可设有单个压力室，该压力室可被有选择性地加载致动压力，以根据需要在泵轮上移动控制滑块。在这种情况下，控制滑块的复位运动所需的力通常由预加载弹簧提供。或者，致动系统可设有位于控制滑块底壁的两个轴向侧的两个独立的压力室。在这种情况下，通过控制两个压力室的压力水平之间的比值来控制所述控制滑块的轴向位置。
[0018]所述液压致动系统还包括用于为所述至少一个压力室提供致动压力的流体独立的辅助泵。该辅助泵设有与冷却液泵轮一体设置的辅助泵轮。结果，辅助泵轮与冷却液泵轮直接且不可分离地连接，使得辅助泵在冷却液泵操作期间可靠地提供液压致动压力。辅助泵轮通常位于冷却液泵轮的远离泵入口的轴向后侧，因此辅助泵只需要很小的轴向安装空间。此外，不需要附加的支撑装置和/或组装步骤来支撑辅助泵轮。
[0019]所述液压致动系统还包括可切换控制阀，该可切换控制阀用于控制所述至少一个压力室内的压力水平，并由此用于控制所述控制滑块的轴向位置。所述控制阀例如可以是位于压力室入口处的多路阀。在这种情况下，通过有选择性地将压力室与由辅助泵提供的致动压力或与低压(例如大气压力或泵入口压力)流体连接来控制压力室的压力水平。或者，压力室可与辅助泵的致动压力直接流体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.可切换机械式机动车冷却液泵(10)，包括
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可旋转的驱动轴(22)，
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与驱动轴(22)可共同旋转地连接的驱动轮(24)，
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与驱动轴(22)可共同旋转地连接的冷却液泵轮(20)，
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圆柱形控制滑块(26)，该控制滑块可相对于冷却液泵轮(20)沿轴向移动，使得冷却液泵轮(20)的径向外出口(28)至少可部分地关闭，以及
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用于所述控制滑块(26)的液压致动的液压致动系统(30)，该液压致动系统包括
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至少一个压力室(40、42)，
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具有与冷却液泵轮(20)一体设置的辅助泵轮(36；36
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)的辅助泵(32)，该辅助泵轮(36；36
’
)为所述至少一个压力室(40，42)提供液压致动压力，以及
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用于控制所述至少一个压力室(40、42)内的压力水平的可切换控制阀(34)，
·
其中辅助泵轮(36；36
’
)设有环形泵送通道(48；48
’
)，在该环形泵送通道中布置有多个泵送叶片(50；50
’
)，并且
·
其中泵送叶片(50；50
’
)沿着泵送通道(48；48
’
)的圆周均匀地设置，并在它们之间限定多个相同的泵送室(52；52
’
)。2.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：L菲尼多里，G西蒙，DR斯夸尔奇尼，E达托利，S布鲁安特，G赖比基，G佩罗尼，A迪佩斯，J克雷默，
申请(专利权)人：皮尔伯格泵技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：