混合动力油泵的制作方法

本发明涉及一种用于车辆的混合动力油泵，该车辆包括用于驱动车辆的发动机，例如内燃发动机或电动发动机。

背景技术：

使用混合动力油泵的一个典型例子是即使在内燃发动机不运行时也提供油压，例如在起动/停止模式中停止几秒钟或处于航行模式。当发动机停止时，加压油是用于例如轴承的预润滑；用于后润滑，例如冷却和润滑涡轮机；以及用于维持其他液压装置(例如液压凸轮相位器)中的油压。此外，加压油用于维持汽车变速箱离合器中的油压。

混合动力油泵包括用于将加压油泵送到车辆部件的油泵单元。油泵设置有用于以机械驱动模式驱动油泵单元的机械驱动器，其中机械驱动器机械连接到发动机并由发动机驱动。油泵还设有当发动机不旋转但油泵需要起作用时用于在电驱动模式下驱动泵单元的电驱动器。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有简单的构造和提高的效率的混合动力油泵。

该目的通过具有权利要求1的特征的混合动力油泵解决。

混合动力油泵设有用于将加压油泵送到车辆部件的油泵单元。本发明意义中的车辆部件是例如变速箱、内燃发动机、转向单元或热交换器。泵设置有用于以机械驱动模式驱动泵单元的机械驱动器和用于以电驱动模式驱动泵单元的电驱动器。机械驱动器由发动机驱动。该发动机优选是内燃发动机。电驱动器是同步磁阻马达。混合动力油泵设置有布置在机械驱动器和电驱动器之间的飞轮离合器。根据本发明的飞轮离合器被设计为使得，当机械驱动器的转速高于同步磁阻马达的转速时机械驱动器与泵单元的泵轴自动联接。

在同步磁阻马达中不使用永磁体，因此当马达的定子线圈未被激励时不产生磁力。当飞轮离合器将机械驱动器与泵单元联接时，同步磁阻马达的转子被机械驱动器旋转。在这种情况下，同步磁阻马达的定子线圈被关断，使得当拖动同步磁阻马达时不产生磁阻转矩。

由于同步磁阻马达被机械驱动器拖动而不会产生磁损耗，所以不需要复杂的离合器，例如，不需要用于将电驱动器断开的可切换盘式离合器。取而代之的是使用非常简单且可靠的飞轮离合器，从而与使用盘式离合器的泵单元相比，泵单元的部件数量减少。因此，泵单元可以更经济地制造。此外，由于不能发生复杂的盘式离合器的故障，泵单元可以被制成为更安全。

根据本发明的优选实施例，同步磁阻马达的马达轴被设置成与泵轴共同旋转。马达轴直接机械和刚性地连接到泵轴。利用这种布置，当机械驱动器驱动泵时，马达转子也旋转。这具有的优点是，混合动力油泵具有紧凑设计。

优选地，机械驱动器包括由皮带驱动的滑轮。根据替代实施例，机械驱动器包括链轮而不是滑轮，所述链轮由被发动机驱动的链条驱动。与滑轮相比，链轮具有避免链条与链轮之间的滑动的优点。

优选地设置滑轮装置，其包括飞轮离合器和滑轮。飞轮离合器形成滑轮的毂。飞轮离合器的内圈机械连接到泵轴。由于飞轮离合器和滑轮作为单个部件提供，因此不需要另外的轴向空间来容纳飞轮离合器。因此，可以减少机械驱动器所需的空间。

优选地提供了包括飞轮离合器和链轮的链轮装置。由此链轮装置被设置为使得飞轮离合器形成链轮的毂。飞轮离合器的内圈机械连接到泵轴。如对于滑轮装置那样，链轮装置也具有可以减小用于机械驱动器的空间的优点。

根据本发明的优选实施例，飞轮离合器包括外圈，该外圈在其内周表面处具有锯齿状凹陷。飞轮离合器还包括内圈，该内圈设置在外圈内，以便能相对于外圈在一个旋转方向上旋转。内圈包括延伸其外周表面的至少一个棘爪、优选地四个棘爪。棘爪由此被设置为使得棘爪与锯齿状凹陷相互作用，以便阻止内圈相对于外圈的一个旋转方向。

根据进一步优选的实施例，棘爪经由弹簧在径向方向上被机械地预加载，使得棘爪的一端与锯齿状凹陷永久接触，从而阻止内圈相对于外圈的一个旋转方向。作为弹簧，优选地使用螺旋弹簧或片簧。片簧的优点是可以很容易并且经济地制造。在进一步优选的实施例中，棘爪本身可以由弹性材料制成。

具有将内圈延伸的棘爪的布置的飞轮离合器另外具有安全的优点。在沿径向方向预加载棘爪的自由端的弹簧故障的情况下，由于内圈的旋转产生的离心力，自由端将沿着锯齿状凹陷的方向受力。当内燃发动机再次重新起动时，外圈的转速变得比内圈的转速更快。当由于离心力使棘爪的自由端与锯齿状凹陷接触时，内圈相对于外圈的另一旋转方向被阻止。因此，内圈与外圈共同旋转。当内圈与外圈共同旋转时，棘爪的自由端与相应的锯齿状凹槽锁定。通过使内圈与外圈共同旋转，通过内圈的共同旋转产生的离心力，自由端仍然将沿着锯齿状凹陷的方向受力。电驱动器的线圈可以被关断。

附图说明

以下是参照附图对本发明的实施例的详细描述，其中：

图1示出了根据本发明实施例的混合动力油泵的示意图；

图2示出了飞轮离合器的第一实施例的横截面；

图3示出了飞轮离合器的第二实施例的横截面。

具体实施方式

图1示出了包括车辆驱动发动机5和混合动力油泵10的装置4的示意图。根据所描述的实施例，发动机5是示例性的内燃发动机。混合动力油泵10包括油泵单元12，油泵单元12经由油槽导管14和油输送导管15将油从油槽13泵送到车辆部件。根据所述实施例的车辆部件示例性地是内燃发动机5。来自内燃发动机5的油通过排油导管16排出到油槽13。

泵单元12的泵转子机械固定到泵轴17。泵轴17的一个轴向端固定到驱动装置21的飞轮离合器20的内圈18。飞轮离合器20还包括外圈22，其也由滑轮24限定。内圈18设置在外圈22内，以相对于外圈22向一个旋转方向可旋转。在内圈18相对于外圈22的另一相对旋转方向上，外圈22阻止内圈18的相对旋转，使得内圈18与外圈22共同旋转。

内燃发动机5机械地驱动机械驱动器25。机械驱动器25包括滑轮24和由内燃发动机5经由发动机轴27驱动的发动机驱动轮26。发动机驱动轮26经由皮带28机械地连接到包括飞轮离合器20的滑轮24。因此泵单元12被机械连接并由内燃发动机5驱动。

泵轴17的另一轴向端机械地连接到电驱动器31的马达轴30的一端，电驱动器31机械地驱动泵单元12。电驱动器31包括支撑马达轴30的轴承32、33。电驱动器31进一步包括总是机械地直接连接到泵轴17的轴向端的磁阻马达34。

当内燃发动机5处于停止模式时，油泵单元12不被内燃发动机5进一步机械地驱动。在这种情况下，温度传感器36检测内燃发动机5的温度，并且经由电信号导管39将温度信号传递至电子控制装置38。如果温度超过预定值，则也经由电导管40连接到磁阻马达34的电子控制装置38通过激励磁线圈41来起动磁阻马达34。然后磁阻马达34驱动油泵单元12，使得加压油被传送到内燃发动机5，并且内燃发动机5的温度降低。内圈18然后相对于外圈22在未被阻止的方向上旋转。当内燃发动机5再次重新起动时，外圈22的转速变得比内圈18的转速更快。当内圈18相对于外圈22的另一旋转方向被阻止时，内圈18与外圈22共同旋转。如果不需要内燃发动机5的冷却或者如果内燃发动机5正在运行，则电子控制装置38关断磁阻马达34。磁阻马达34的转子42因此与泵轴17共同旋转而不产生任何磁损失。

图2示出了飞轮离合器20的第一实施例的横截面，其中外圈22在其内周表面45处具有锯齿状凹陷44。在本发明的该实施例中，外圈22机械地固定在滑轮24处。

内圈18布置在外圈22内。由此，内圈18可以相对于外圈22在一个方向上旋转。内圈18包括四个棘爪46，棘爪46的第一端固定在内圈18处，以允许围绕平行于内圈18的旋转轴线48的旋转轴线47旋转。棘爪46通过螺旋弹簧50沿径向向外方向预加载，使得棘爪46从内圈18的外周表面52向外延伸。棘爪46被预加载以便与外圈22的锯齿状凹陷44永久接触。

图3示出了提供布置在内圈18和外圈22之间的多个楔块部分54的飞轮离合器20的第二实施例的横截面。楔块部分54可倾斜地设置在笼架56中，以允许内圈18相对于外圈22在一个旋转方向上的相对旋转并且阻止另一个旋转方向。弹簧环58沿径向向内方向将楔块部分54预张紧。

本公开不限于上述实施例。特别地，代替内燃发动机，可以使用电动发动机来驱动机械驱动器。此外，代替内燃发动机，油泵单元还可以将加压油泵送到车辆部件，诸如传动装置、变速箱、转向单元或热交换器。

附图标记

4装置

5发动机

10混合动力油泵

12泵单元

13油槽

14油槽导管

15油输送导管

16排油导管

17泵轴

18内圈

20飞轮离合器

21驱动装置

22外圈

24滑轮

25机械驱动器

26发动机驱动轮

27发动机轴

28皮带

30马达轴

31电驱动器

32轴承

33轴承

34磁阻马达

36温度传感器

38电子控制装置

39电导管

40电导管

41磁线圈

42转子

44锯齿状凹陷

45内周表面

46棘爪

47旋转轴线棘爪

48旋转轴线

50螺旋弹簧

52外周表面

54楔块部分

56笼架

58弹簧环