泵模块、具有其的温度管理系统和具有该模块或系统的车

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的泵模块以及一种具有该泵模块的温度管理系统和一种具有该泵模块或该温度管理系统的机动车辆。

背景技术

泵模块被用于现代车辆中，例如用于控制内燃机驱动和/或电力驱动温度的温度管理系统中。其目的是实现单个部件的最高功能集成、尤其是冷却模块中的温度管理系统中的功能集成。

这种冷却模块通常但不排他性或必须具有以下部件：

-低温泵，该低温泵设置和构成为使低温调温流体循环。低温流体的温度通常高达40℃，并且例如用于冷却电池；

-高温泵，该高温泵设置和构成为使高温调温流体循环。高温流体的温度通常高达120℃，并且例如用于电池驱动的电动车辆，以冷却逆变器和/或驱动器。在内燃机车辆中，这种高温泵可以例如用于使内燃机用的冷却流体循环。除了用于使某种调温流体循环的功能外，还可以使其他类型的流体、尤其是诸如变速器油之类的润滑流体循环；

-电动旋转滑阀，高达六个电磁阀，并且在需要时，温度传感器、冷却剂液位传感器等。

-当在冷却模块中包含冷却剂冷却的冷凝器时，使用膨胀阀可以是有利的。

在根据现有技术的温度管理系统中，针对每个电气部件使用连接插头，从而每个电气部件具有其自己的连接件并且在安装中必须单独地电接触。所需的接触工作量产生许多昂贵的电插塞连接件并且需要特别昂贵的电缆线束用于电缆敷设。许多电气插塞连接件的制造在安装中非常复杂并且会容易出错。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种泵模块，该泵模块实现了电接触工作量的减少并因此减少了插塞连接件的数量和安装成本。此外，根据本发明的泵模块应实现相对简单的连接电缆线束用于其电接触。

本发明的目的还在于提供一种用于避免上述缺点的温度管理系统。

此外，本发明的目的是提供一种机动车辆，该机动车辆具有优化的泵模块、尤其是优化的温度管理系统。

上述目的使用具有权利要求1的特征的泵模块来实现。在从属权利要求中给出了有利的实施方式。关于温度管理系统，上述目的使用具有权利要求12的特征的温度管理系统来实现。关于机动车辆特定的目的，这些目的使用具有权利要求13的特征的机动车辆来实现。

根据本发明的泵模块、尤其是用于例如电池驱动的电动机动车辆或混合动力机动车辆的温度管理系统的液态流体泵模块，其具有：

-至少一个电驱动式流体泵单元，该电驱动式流体泵单元设置和构成为向至少一个可致动的流体阀装置供应待泵送流体；

-用于致动流体泵单元的至少一个驱动电机的控制单元(ECU)。

根据本发明，这种泵模块是这样得到改进，即，控制单元ECU还具有至少一个用于先导阀的可电致动的操作螺线管，该可电致动的操作螺线管设置和构成为在泵模块的正常使用期间借助所述先导阀液压操作所述流体阀装置。

使用根据本发明的这种泵模块，可以如下实现功能集成的提高，即，泵模块的控制单元得到升级，例如液压操作调温流体阀装置并且相应地整体具有可致动的螺线管。

使用这种泵模块，可以提供集中致动所需的流体阀(例如调温流体阀)的可能性，其中，通过液压致动，尤其电插塞连接件，可以避免其形成(例如温度管理系统的)冷却模块安装过程的一部分。电插塞触点的减少尤其是也这样来实现，即，至少一个可电致动的操作螺线管集成到控制单元中并因此不具有单独的与电缆线束连接的插塞触点。

在根据本发明的泵模块的一个特殊实施方式中，流体是液态流体，该液态流体在温度管理系统中作为调温流体用于冷却部件的目的。

根据本发明的泵模块特别但不排他性适用于这种应用。在这种实施方式中，流体泵单元用作调温流体泵单元。

在一个特殊实施方式中，泵模块的特征在于，设置有附加泵组件，该附加泵组件提供具有控制压力的控制流体。

在这种泵模块中，已经可以以高度集成的方式提供为操作例如调温流体阀装置所需的控制流体，而不需要单独的电缆敷设。

此外，为此可以有利的是，附加泵组件可以由流体泵单元的驱动电机驱动。

由此，也实现了特别高度集成的结构。一个驱动电机已经足以驱动流体泵单元和附加泵组件。此外，这种设计方案减少了电缆敷设工作量。

此外，可以有利的是，附加泵组件可以由流体泵单元的驱动轴的自由端驱动。

通过这种方式，特别容易提供一种使用少量构件驱动附加泵组件的方式。

此外，可以有利的是，控制流体是待泵送流体并且可以从流体体积流进行分支。

因此可以避免必须为流体阀装置的液压致动提供单独的液压回路。

另外，可以有利的是，为了对控制流体进行分支，存在从流体泵单元的泵室通到附加泵组件的流动通道。

直接从流体泵单元的泵室进行分支实现了到附加泵组件的特别简单的流体引导，尤其是可以相应地将为此所需的管线例如集成到流体泵单元的泵壳体中。

为了以特别高度集成的方式实现根据本发明的泵模块，可以值得建议的是，至少一个操作螺线管借助SMD紧固技术直接紧固在控制单元的控制电路板上。

使用这种SMD紧固技术(Surface-Mounted-Device，表面贴装器件)，可以将电子构件以特别低廉且高度集成的方式紧固在电路板上。在这种情况下，在根据本发明的该实施方式中，在该技术中针对要电操作的操作元件，即先导阀装置的操作螺线管进行相应的SMD紧固。

还可以符合目的的是，泵模块具有：至少一个流体泵单元，该流体泵单元构成为低温泵，尤其是用于冷却电池冷却回路；和流体泵单元，该流体泵单元构成为高温泵，尤其是用于冷却机动车辆的逆变器或驱动器。

使用这种功能划分，可以向多回路冷却系统提供根据本发明的泵模块。

特别地，被设计为轨道偏心活塞泵的流体泵单元已被证明特别适合作为用于根据本发明的泵模块的流体泵单元。

这种泵一方面具有相互作用构件的低内摩擦和低表面压力，从而一方面可以实现较高的整体效率，另一方面能够实现特别有利的制造，例如制造诸如泵室或轨道偏心活塞之类的由合成材料制成的所有主要泵组成部分。这种轨道偏心活塞泵被称为用于抽空气态介质的真空泵。在当前情况下，本发明尤其令人惊讶的是，使用用于输送液态流体例如调温流体或润滑流体的轨道偏心活塞泵，可以实现特别高的效率。在低生产成本和易于安装的背景下尤其如此。

还可以有利的是，所有流体泵单元、尤其是也连同附加泵组件一起布置成可以围绕共同的驱动轴线A同轴驱动。

由此，可以借助单个驱动电机驱动泵模块的所有泵单元。

根据本发明的温度管理系统具有根据本发明的至少一个泵模块和至少一个流体阀装置，该流体阀装置可以由至少一个先导阀操作，该先导阀可以由至少一个操作螺线管操作。

根据本发明的机动车辆具有根据本发明的泵模块或根据本发明的温度管理系统。

附图说明

以下参照附图以示例的方式更详细地说明本发明。在唯一附图中：

图1高度示意性示出了根据本发明的温度管理系统，该温度管理系统具有根据本发明的泵模块，用于在机动车辆、尤其是在电池电驱动的电动车辆中使用，其中示出了构成为调温流体泵单元的采用两排轨道偏心活塞结构方式的流体泵单元的局部剖开的纵向剖视图。

具体实施方式

在以下描述的根据图1的实施例中，根据本发明的泵模块1是基于在示意性示出的温度管理系统100中使用来描述的。在这里，流体泵单元2构成为调温流体泵单元。流体阀装置3构成为调温流体阀装置。调温流体泵单元2输送液态调温流体。

在实施例中，调温流体泵单元2具有高温泵4，用于在相对较高的温度(例如高达120℃)下输送调温流体。在根据图1的实施例中，高温泵4构成为两排轨道偏心活塞泵。在根据图1的实施例中，另一个调温流体泵单元2构成为用于在较低温度(例如高达40℃)下输送调温流体的低温泵5。低温泵5也构成为两排轨道偏心活塞泵。

此外，泵模块1具有附加泵组件6。附加泵组件6例如构成为摆线泵。附加泵组件6以及低温泵5和高温泵4可以借助驱动电机7围绕共同的驱动轴线A驱动。每个轨道偏心活塞泵均具有偏心轴8，该偏心轴8承载两个偏心件9。轨道偏心活塞10在泵室11中分别支承在偏心件9上。泵室11由各自的分离壁12分离。因此，在每种情况下，由分离壁12分离的两个泵室11形成在共同的泵壳体中。在旋转方向DR上看，调温流体泵单元2的偏心件9和轨道偏心活塞10相对于彼此相移180°，从而构成两排轨道偏心活塞泵。

构成为轨道偏心活塞泵的两个调温流体泵单元2借助分离壁构件13彼此机械连接、但液压分离。分离壁构件13由具有尽可能低的热导率的材料形成，以实现两个调温流体泵单元2、即低温泵5和高温泵4的最佳热分离。制造分离壁构件13所用的材料的热导率尤其低于形成泵室11的泵壳体的热导率。

低温泵5在结构方面也构成为两排轨道偏心活塞泵，如上面参照高温泵4所描述的那样。

在轴向前后顺序上特别有利的是，在例如构成为无刷直流电机(BLDC电机)的驱动电机7之后，首先是高温泵4，然后是分离壁构件13，随后是低温泵5，并且随后是附加泵组件6，该附加泵组件6可以由驱动轴15的自由端14驱动。在这里，在根据图1的实施例中，驱动轴15例如由两个偏心轴8组成，该两个偏心轴8通过可传递扭矩的联轴器16连接。

因此，在根据图1的实施例中，不仅高温泵4而且低温泵5和附加泵组件6都可以由驱动电机7集中驱动。高温泵4为高温冷却回路40提供高温调温流体，在该高温冷却回路40中例如布置有调温流体阀装置3，例如单向阀或多向阀。低温泵5例如提供与高温调温流体相比温度较低的调温流体。该低温流体例如用于冷却电池电路(未示出)。这种低温冷却回路50包括例如旋转滑阀17a，例如作为调温流体阀装置3。当然，相应冷却回路40、50中的提及的调温流体阀装置3不限于提及的阀结构类型。

流动通道17从低温泵5的泵室11通向附加泵组件6的流体入口。因此，流过流动通道17的低温流体用作控制流体18，该控制流体18由附加泵组件6泵送，并且如下文所述，用于致动具有至少一个先导阀20的至少一个调温流体阀装置3。

在轴向上继低温泵5和附加泵组件6之后，抵着低温泵5放置有控制单元ECU，该控制单元ECU借助导体通道21与驱动电机7电连接，电导体在该导体通道21中延伸。在这里，导体通道21穿过高温泵4和低温泵5和分离壁构件13的泵壳体。

控制单元ECU具有控制电路板30，在该控制电路板30上以已知方式布置有电子电路，这些电子电路用于致动驱动电机7。

在根据本发明的根据图1的实施方式中，在控制电路板30上还布置有先导阀20的操作螺线管31并且在那里将操作螺线管31借助SMD技术直接紧固在控制电路板30的表面上。SMD技术应理解为一种表面贴装器件技术，其中电子构件直接布置和安装在电路板的表面上。

因此，先导阀20的电驱动装置即操作螺线管31一体地布置在控制电路板30上。因此，取消了用于致动先导阀20的操作螺线管31的所有单个插塞连接件，因为它们已经通过控制电路板30被提供。

在根据图1的图示中，示出了用于四个先导阀20的总共四个操作螺线管31。四个先导阀20可以机械地保持在阀载体中并且用作用于安装到操作螺线管31中的先导阀模块。当然，操作螺线管31的数量不限于四个，而是当然依赖于具体应用情况中要致动的先导阀20的数量。

先导阀20与附加泵组件6的泵出口连接。控制流体18用作用于先导阀20的液压供应流体。根据本发明，先导阀20使用控制流体18致动在尺寸方面与先导阀20相比较大的调温流体阀装置3。

因此，这种前述的根据本发明的泵模块1可以在避免通常需要的大量电插塞连接件的情况下连同先导阀20和调温流体阀装置3一起组成为温度管理系统100，该温度管理系统100作为整体也具有较少的电缆敷设工作量。

在最有利的情况下，为此，单个插塞连接件就足够了，该单个插塞连接件提供电能，用于对驱动电机7进行驱动和用于向控制单元ECU供电。

因此，在温度管理系统100方面较少的电缆敷设工作量使得也可以使用简化的电缆线束。

附图标记说明：

1 泵模块

2 流体泵单元/调温流体泵单元

3 流体阀装置/调温流体阀装置

4 高温泵

5 低温泵

6 附加泵组件

7 驱动电机

8 偏心轴

9 偏心件

10 轨道偏心活塞

11 泵室

12 分离壁

13 分离壁构件

14 自由端

15 驱动轴

16 联轴器

17 流动通道

17a 旋转滑阀

18 控制流体

20 先导阀

21 导体通道

30 控制电路板

31 操作螺线管

40 高温冷却回路

50 低温冷却回路

100 温度管理系统

A 驱动轴线

ECU 控制单元

DR 旋转方向