Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung eines Wischwassersystems eines Fahrzeugs sowie ein Wischwassersystems eines Fahrzeugs mit einer derartigen Pumpenvorrichtung.

Pumpenvorrichtungen für Wischwassersysteme für Fahrzeuge sowie Wischwassersysteme mit einer Pumpenvorrichtung sind in unterschiedlichen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt. Derzeitige Pumpenvorrichtungen umfassen Kreiselpumpen, die in einem Fluidspeicher des Fahrzeugs angeordnet sind und durch die Fluid aus dem Fluidspeicher einem Verbraucher, wie beispielsweise einer Wischwasseranlage, zuführbar sind. Die verwendeten Kreiselpumpen sind nicht selbstansaugend, so dass diese mit dem im Fluidspeicher vorherrschenden statischen Druck am Fluideingang arbeiten müssen.

Bei heutigen Fahrzeugen werden zunehmend mehr Sensoren verbaut, die in regelmäßigen Abständen gereinigt werden müssen, um deren Funktion aufrechtzuerhalten. Flierdurch ist der benötigte Volumenstrom an Fluid, der durch die bekannten Pumpenvorrichtungen gefördert werden muss, erhöht sowie der Verbrauch an Fluid gesteigert.

Die derzeit verwendeten Kreiselpumpen haben bei hohen Drehzahlen eine hohe akustische Emission. Darüber hinaus sind diese nicht selbst ansaugend, weshalb diese im Fluidspeicher angeordnet werden müssen. Darüber hinaus sind Zahnradpumpen bekannt. Bei Betrieb von Zahnradpumpen wirkt auf die Zahnräder eine hohe punktuelle Belastung, wodurch das durch die Zahnradpumpen geförderte Fluid kaum Verunreinigungen aufweisen darf, um gefördert zu werden, ohne die Zahnradpumpe zu beschädigen. Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, eine Pumpenvorrichtung eines Wischwassersystems eines Fahrzeugs sowie ein Wischwassersystem eines Fahrzeugs mit einer derartigen Pumpenvorrichtung vorzuschlagen, bei der eine Versorgung eines Fluidverbrauchers verbessert ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Pumpenvorrichtung eines Wischwassersystems eines Fahrzeugs mit mindestens einem Fluidspeicher und mit mindestens einer Spindelpumpe, durch die ein Fluid des Fluidspeichers mindestens einem Verbraucher zuführbar ist.

Durch das Verwenden einer Spindelpumpe kann die Pumpenvorrichtung auch bei einem geringen Volumenstrom an Fluid einen hohen Druck erzeugen. Flierdurch ist das Versorgen eines Verbrauchers verbessert.

Die Spindelpumpe kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Spindelpumpe mindestens ein Pumpengehäuse, in dem ein Hohlraum angeordnet ist, mindestens einen Fluideingang, durch den Fluid des Fluidspeichers, insbesondere Wischwasser, dem Hohlraum des Pumpengehäuses zuführbar ist, mindestens einen Fluidausgang, durch den das Fluid aus dem Hohlraum des Pumpengehäuses ausströmbar ist, und mindestens eine Druckaufbaueinheit, die im Hohlraum des Pumpengehäuses angeordnet ist, durch die das Fluid aus dem Fluideingang mit Druck beaufschlagbar und an den Hohlraum und/oder an den Fluidausgang mit Druck beaufschlagt abgebbar ist, und die mindestens eine antreibbare schraubenförmige Pumpenspindel umfasst.

Durch das Vorsehen einer anntreibbaren schraubenförmigen Pumpenspindel, kann auf einfach Weise eine kompakte Spindelpumpe zur Verfügung gestellt werden.

Bei einer Weiterbildung der Pumpenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Druckaufbaueinheit mindestens zwei antreibbare schraubenförmige Pumpenspindel umfasst , welche an jeweils einer Drehachse angeordnet sind, wobei die mindestens zwei Drehachsen im Wesentlichen parallel nebeneinander verlaufen, und welche jeweils mindestens einen Gewindegang umfassen, wobei die Gewindegänge der mindestens zwei Pumpenspindeln zumindest abschnittsweise ineinander greifen.

Dadurch, dass die Pumpenvorrichtung mindestens zwei antreibbare Pumpenspindeln umfasst, ist auf einfache Weise eine Spindelpumpe zur Verfügung gestellt, durch die das Fluid aus dem Fluidspeicher förderbar ist. Durch das Verwenden zweier antreibbarer Pumpenspindeln mit einem geringen Spalt zueinander, kann auch bei einem geringen Volumenstrom an Fluid ein hoher Druck erzeugt werden, mit dem ein Verbraucher über den Fluidausgang versorgt werden kann. Darüber hinaus ist die Belastung der Pumpenspindeln an den Gewindegängen nicht punktuell, wie bei Zahnradpumpen, sondern auf die gesamte Spindellänge verteilt. Flierdurch ist die Lebensdauer und die Robustheit der Pumpenvorrichtung erhöht.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass mindestens zwei der mindestens zwei Pumpenspindeln aktiv angetrieben werden. Bei einer Ausführungsform der Pumpenvorrichtung ist vorgesehen, dass mindestens eine der mindestens zwei Pumpenspindel aktiv durch eine Antriebseinheit, wie Elektromotor, antreibbar ist und/oder dass mindestens eine der mindestens zwei Pumpenspindeln passiv durch mindestens eine der mindestens einen aktiv angetriebenen Pumpenspindel antreibbar ist.

Hierdurch lässt sich die Pumpenvorrichtung durch einen einfachen technischen Aufbau bereitstellen sowie energieeffizient betreiben.

Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Antriebseinheit einen bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC Motor) und/oder einen Permanentmagnet-Gleichstrommotor (PMDC) umfasst.

Hierdurch ist es ermöglicht eine hohe Lebensdauerzu erreichen.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Pumpengehäuse außerhalb des Fluidspeichers anordenbar oder angeordnet ist. Durch das Verwenden mindestens zweier Pumpenspindeln, die einen geringen Spalt zueinander aufweisen, ist die Pumpenvorrichtung selbstansaugend ausgebildet. Hierdurch ist es ermöglicht, das Pumpengehäuse außerhalb des Pumpenspeichers anzuordnen. Durch das Anordnen des Pumpengehäuses außerhalb des Fluidspeichers steht das nun hierdurch freiwerdende Volumen innerhalb des Fluidspeichers zum Bevorraten von zusätzlichem Fluid zur Verfügung. Hierdurch ist eine Versorgung der Verbraucher durch Fluid weiter verbessert.

Um die Lebensdauer der Pumpenvorrichtung zu erhöhen, ist bei einer Ausführungsform der Pumpenvorrichtung vorgesehen, dass mindestens eine der mindestens einen Pumpenspindel ein Metall, insbesondere ein korrosionsbeständiges Metall, umfasst und/oder dass das Fluid reines oder verunreinigtes Wasser umfasst.

Wenn die Pumpenspindel ein korrosionsbeständiges Metall umfasst, kann das durch die Pumpenvorrichtung geförderte Fluid auch Wasser, insbesondere Wischwasser, umfassen.

Darüber hinaus lässt sich bei einer Ausführungsform der Pumpenvorrichtung ein Beaufschlagen des Fluids mit Druck verbessern, wenn mindestens einer der Gewindegänge mindestens einer Pumpenspindel ein sich radial in Richtung Kerndurchmesser wenigstens teilweise verjüngendes Gewindeprofil aufweist.

Bei dem Fluid kann es sich um Wasser, insbesondere chemisch reines oder verunreinigtes Wasser, handeln. Unter verunreinigtem Wasser wird beispielsweise Wasser verstanden, dass Regenwasser aus einer Regenwassertonne oder einer Zisterne umfasst und/oder das Wasser in einem festen Aggregatzustand umfasst.

Wenn das Fluid Wasser in einem festen Aggregatzustand umfasst, kann dieses beispielsweise bei Wischwasser der Fall sein, das ohne Frostschutzmittel im Fluidspeicher angeordnet und teilweise zu Eis gefroren ist. Um die Pumpenvorrichtung solchenfalls ohne großen Verschleiß betreiben zu können, ist bei einer Ausführungsform der Pumpenvorrichtung vorgesehen, dass ein Spalt zwischen mindestens zweier Gewindegänge zweier ineinandergreifender Pumpenspindeln mindestens 50 pm umfasst.

Die Pumpenvorrichtung lässt sich gewichtsreduziert ausbilden, wenn das Pumpengehäuse einen Kunststoff umfasst. Ferner kann das Pumpengehäuse ein Metall umfassen.

Herkömmliche Kreiselpumpen können das Fluid mit einem Druck von bis zu drei Bar bis vier beaufschlagen. Diesen Druck erreichen Kreiselpumpen allerdings nur bei einem entsprechend hohen Volumenstrom. Aufgrund der steigenden Zahl von Verbrauchern von Fluid, wobei das Fluid eines Fluidausgangs auf mehrere in Reihe oder parallel zueinander geschaltete Verbraucher aufteilbar ist, erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Druck, mit dem das Fluid beaufschlagbar ist, bei reduziertem Volumenstrom gesteigert werden kann. Hierzu umfasst eine Ausführungsform der Pumpenvorrichtung mindestens eine Steuereinheit, durch die die Antriebseinheit zum Einstellen eines Drucks des Fluids am Fluidausgang von mindestens 3,5 Bar, insbesondere mindestens 4,0 Bar, insbesondere mindestens 4,5 Bar, einstellbar ist.

Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein Wischwassersystem eines Fahrzeugs mit mindestens einem Fluidverbraucher und mit mindestens einer Pumpenvorrichtung mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Pumpenvorrichtung.

In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 Eine geschnittene schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Pumpenvorrichtung.

Die Figur zeigt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehene Pumpenvorrichtung eines Wischwassersystems 4 eines Fahrzeugs (in den Figuren nicht explizit dargestellt). Die Pumpenvorrichtung 2 umfasst einen Fluidspeicher 6, in dem Fluid, insbesondere Wischwasser, anordenbar ist.

Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsform umfasst die Pumpenvorrichtung 2 eine Spindelpumpe 7, durch die ein Fluid des Fluidspeichers 6 mindestens einem Verbraucher zuführbar ist.

Die Spindelpumpe 7 der Pumpenvorrichtung 2 umfasst ein Pumpengehäuse 8, in dem ein Flohlraum 10 angeordnet ist. Der Flohlraum 10 des Pumpengehäuses 8 ist über einen Fluideingang 12 mit dem Fluidspeicher 6 verbunden. Über einen Fluidausgang 14 kann das Fluid aus dem Flohlraum 10 aus dem Pumpengehäuse 8 an einen Verbraucher 16 abgeführt werden. Um das Fluid, das über den Fluideingang 12 in das Pumpengehäuse 8 gelangt, mit Druck zu beaufschlagen, umfasst die Pumpenvorrichtung 2 eine Druckaufbaueinheit 18, die zwei Pumpenspindeln 20 umfasst. Die Pumpenspindeln 20 sind jeweils an einer Drehachse 22 drehbar gelagert, wobei die Drehachsen 22 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die Pumpenspindeln 20 umfassen jeweils mindestens einen Gewindegang 24, wobei die Gewindegänge 24 der zwei Pumpenspindeln 20 ineinandergreifen.

Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine der beiden Pumpenspindeln 20 aktiv durch eine Antriebseinheit 26 um die Drehachse 22 antreibbar. Die verbleibende der beiden Spindeln 20 wird passiv über die aktiv angetriebene Pumpenspindel 20 angetrieben.

Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Antriebseinheit 26 einen Gleichstrommotor. Durch den gewählten Aufbau, insbesondere durch das Anordnen des Pumpengehäuses 8 außerhalb des Fluidspeichers 6, kann Fluid durch die Druckaufbaueinheit 18 über den Fluideingang 12 angesaugt werden. Flierdurch steht im Fluidspeicher 6 mehr Volumen zur Verfügung, um Fluid zu speichern.

Um reines oder verunreinigtes Fluid, insbesondere Wasser, durch die Druckaufbaueinheit 18 zu fördern, weisen die beiden Gewindegänge 24 der Pumpenspindeln 20 zueinander einen Spalt 28 auf. Um die Pumpenvorrichtung 2 derart betreiben zu können, dass der durch die Druckaufbaueinheit 18 auf das Fluid beaufschlagte Druck mindestens 3,5 Bar umfasst, umfasst die Pumpenvorrichtung 2 eine Steuereinheit 30. Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

2 Pumpenvorrichtung 4 Wischwassersystem

6 Fluidspeicher

7 Spindelpumpe

8 Pumpengehäuse

10 Hohlraum 12 Fluideingang

14 Fluidausgang

16 Verbraucher

18 Druckaufbaueinheit

20 Pumpenspindeln 22 Drehachse

24 Gewindegänge

26 Antriebseinheit

28 Spalt

30 Steuereinheit