CN102506287B - 可变排量机油泵及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可变排量机油泵，包括泵体（1），所述泵体（1）内设有第一泵腔（2）、第二泵腔（3）、出油腔（4）和横向通孔（5），所述的第一泵腔（2）内设有减排量控制室（2.1）和增排量控制室（2.2），所述的减排量控制室（2.1）设有第二通道（6），所述的增排量控制室（2.2）设有第三通道（7），所述的出油腔（4）设有第一通道（8），所述的横向通孔（5）内设有多级阀芯，所述的第二泵腔（3）内设有齿轮泵（3.1），所述齿轮泵（3.1）的排油通道与多级阀芯一端的空腔相通，所述多级阀芯的另一端还设有与横向通孔（5）相通的主油道（12）。本发明可发动机的转速与油泵的流量相匹配，节省发动机功耗。

Description

可变排量机油泵及其控制方法

技术领域

本发明涉及发动机机油泵，具体是一种可变排量机油泵及其控制方法。

背景技术

目前，发动机配备的机油泵已广泛采用可变排量机油泵，现有可变排量机油泵的控制方法曲线通常如图3中的1线所示，发动机的转速从零开始慢慢增大到转速N2时，可变排量机油泵的出口流量与发动机的转速成正比关系，正比比率为可变排量机油泵的最大排量值，当发动机的转速从N2达到最大值N3时，可变排量机油泵出口流量不变，即为可变排量机油泵限定流量值，转速从N2提高到N3，而可变排量机油泵出口流量恒定，导致机油泵功率浪费，发动机的负载也不会降低，不能达到节能的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可变排量泵及其控制方法，使机油泵的排量与发动机的转速相匹配，达到节能的目的。

本发明所采取的技术方案是：提供一种可变排量机油泵，包括泵体，所述的泵体内设有第一泵腔、第二泵腔、出油腔和横向通孔，所述的第一泵腔内设有减排量控制室和增排量控制室，所述的减排量控制室设有与横向通孔相通的第二通道，所述的增排量控制室设有与横向通孔相通的第三通道，所述的出油腔设有与横向通孔连通的第一通道，所述的横向通孔设有用于排油的回油通道，所述的横向通孔内设有通过移动使第一通道和第二通道通断及第三通道与回油通道通断或第一通道和第三通道通断及第二通道和回油通道通断的多级阀芯，所述的横向通孔的两端设有用于密封的第一堵头和第二堵头，所述的第二泵腔内设有齿轮泵，所述齿轮泵的排油通道与横向通孔内多级阀芯一端的空腔相通，所述多级阀芯的另一端还设有与横向通孔相通的主油道，所述的第一泵腔内设有叶片泵。

所述的多级阀芯是指活塞和阀芯，所述的活塞与阀芯之间设有压缩弹簧。

所述的横向通孔内设有通过移动使第一通道和第二通道通断及第三通道与回油通道通断或第一通道和第三通道通断及第二通道和回油通道通断的多级阀芯是指阀芯的中间部位外表面上设有环形凹槽。

为解决上述目的，本发明还提供了一种可变排量机油泵控制方法，它是在发动机运行过程中，利用发动机的转速控制可变排量机油泵的出口流量，包括三个步骤：                          

可变排量机油泵控制出口流量第一阶段：发动机的转速从零开始，其出口流量与发动机的转速成正比关系，相应的压力与出口流量成正比关系，调整所述叶片泵的出口压力大于齿轮泵的出口压力，所述的阀芯开始沿横向通孔向左移动，当移动一定距离后，阀芯上的环形凹槽使第一通道和第二通道相通，此时，减排量控制室充满高压油，使叶片泵的排量降低，进而降低出口流量，主油道压力开始下降，而齿轮泵出口流量和压力继续升高；

可变排量机油泵控制出口流量第二阶段：发动机的转速继续增大，齿轮泵出口流量及压力继续升高，齿轮泵压力，弹簧压力及主油道压力处于动平衡状态，主油道压力保持稳定不变。

可变排量机油泵控制出口流量第三阶段：发动机的转速继续增大，齿轮泵出口流量及压力继续升高，而主油道压力保持不变，当齿轮泵出口流量及压力增大到足以克服压缩弹簧和横向通孔右端主油道的压力时，活塞通过压缩弹簧推动阀芯向右移动，此时第三油道与第一油道相通，增排量控制室充满油液，使叶片泵的排量增大，进而压力继续增大；

可变排量机油泵控制出口流量不变第四阶段：发动机的转速继续增大，齿轮泵出口流量及压力继续增大，主油道油压持续增大至齿轮泵端压力，弹簧压力，主油道压力再次处于动平衡状态，此时主油道压力保持稳定不变。

采用上述结构和方法后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：由于在泵体上设有横向通孔，在主油道和齿轮泵之间的横向通孔内设置有多级阀芯，且多级阀芯上设有环形凹槽，该环形凹槽随着阀芯的移动能使第一通道和第二通道通断及第三通道与回油通道通断或第一通道和第三通道通断及第二通道和回油通道通断，故多级阀芯可根据两端各压力的大小，实现主油道流量和压力的调整，使之与发动机转速相匹配，避免油泵做无用功，减少发动机负载，达到节能目的。        

附图说明

附图1为本发明剖视结构示意图。

附图2为本发明液压示意图。

附图3为本发明的发动机转速与压力关系示意图。

     图中，1、泵体， 2、第一泵腔，2.1、减排量控制室，2.2、增排量控制室，2.3、叶片泵，3、第二泵腔，3.1、齿轮泵，4、出油腔，5、横向通孔，6、第二通道，7、第三通道，8、第一通道，9、回油通道，10、第一堵头，11、第二堵头，12、主油道，13、活塞，14、阀芯， 15、压缩弹簧，16、环形凹槽。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如附图1、附图2、附图3所示，一种可变排量机油泵，包括泵体1，所述的泵体1内设有第一泵腔2、第二泵腔3、出油腔4和横向通孔5，所述的第一泵腔2内设有减排量控制室2.1和增排量控制室2.2，所述的减排量控制室2.1设有与横向通孔5相通的第二通道6，所述的增排量控制室2.2设有与横向通孔5相通的第三通道7，所述的出油腔4设有与横向通孔5连通的第一通道8，所述的横向通孔5设有用于排油的回油通道9，所述的横向通孔5内设有通过移动使第一通道8和第二通道6通断及第三通道7与回油通道9通断或第一通道8和第三通道7通断及第二通道6和回油通道9通断的多级阀芯，所述的横向通孔5的两端设有用于密封的第一堵头10和第二堵头11，所述的第二泵腔2内设有齿轮泵3.1，所述齿轮泵3.1的排油通道与横向通孔5内多级阀芯一端的空腔相通，所述多级阀芯的另一端还设有与横向通孔5相通的主油道12，所述的第一泵腔2内设有叶片泵2.3。

本发明在具体实施时，所述的叶片泵2.3与第一泵腔2铰接，所述的多级阀芯是指活塞13和阀芯14，所述的活塞13与阀芯14之间设有压缩弹簧15。

所述的横向通孔5内设有通过移动使第一通道8和第二通道6通断及第三通道7与回油通道9通断或第一通道8和第三通道7通断及第二通道6和回油通道9通断的多级阀芯是指阀芯14的中间部位外表面上设有环形凹槽16。

为解决上述目的，本发明还提供了一种可变排量机油泵控制方法，它是在发动机运行过程中，利用发动机的转速控制可变排量机油泵的出口流量，包括三个步骤：                          

可变排量机油泵控制出口流量第一阶段：发动机的转速从零开始，其出口流量与发动机的转速成正比关系，相应的压力与出口流量成正比关系，调整所述叶片泵2.3的出口压力大于齿轮泵3.1的出口压力，所述的多级阀芯开始沿横向通孔5向左移动，当移动一定距离后，阀芯14上的环形凹槽16使第一通道8和第二通道6相通，此时，减排量控制室2.1充满高压油，使叶片泵2.3的排量降低，进而降低出口流量，主油道12压力开始下降，而齿轮泵3.1出口流量和压力继续升高；

可变排量机油泵控制出口流量第二阶段：发动机的转速继续增大，齿轮泵3.1出口流量及压力继续升高，主油道12压力继续下降，当齿轮泵3.1出口压力，压缩弹簧15压力及主油道压力处于动平衡状态，主油道压力保持稳定不变。

可变排量机油泵控制出口流量第三阶段：发动机的转速继续增大，齿轮泵出口流量及压力继续升高，而主油道压力保持不变，当齿轮泵出口流量及压力增大到足以克服压缩弹簧15和横向通孔5右端主油道12的压力时，活塞13通过压缩弹簧15推动阀芯14向右移动，此时第三通道7与第一通道8相通，增排量控制室2.2充满油液，使叶片泵2.3的排量增大，进而压力继续增大；

可变排量机油泵控制出口流量第四阶段：发动机的转速继续增大，齿轮泵3.1出口流量及压力继续增大，主油道12油压持续增大至齿轮泵端压力，压缩弹簧15压力，主油道12压力再次处于动平衡状态，此时主油道12压力保持稳定不变。

本发明可变排量机油泵在具体工作时，当发动机转速从零到附图3中的N0时，机油泵出口流量与发动机的转速成正比关系，相应的压力与发动机转速成正比关系，调整所述叶片泵2.3的出口压力大于齿轮泵3.1的出口压力，所述的阀芯14开始沿横向通孔5向左移动，当移动一定距离后，阀芯14上的环形凹槽16使第一通道8和第二通道6相通，此时，减排量控制室2.1充满高压油，使叶片泵2.3的排量降低，进而降低出口流量，主油道12压力开始下降，而齿轮泵3.1出口流量和压力继续升高，如附图3中的①所示。

发动机的转速从N0到N1继续增大，齿轮泵3.1出口流量及压力继续升高，齿轮泵3.1压力，压缩弹簧15压力及主油道12压力处于动平衡状态，主油道12压力保持稳定不变，如附图3中的②。

当发动机转速从附图3中的N1到N3继续增大时，齿轮泵3.1出口流量及压力继续升高，而主油道12压力保持不变，当齿轮泵3.1出口流量及压力增大到足以克服压缩弹簧15和横向通孔5右端主油道12的压力时，活塞13通过压缩弹簧15推动阀芯14向右移动，此时第三通道与第一通道相通，增排量控制室2.2充满油液，使叶片泵2.3的排量增大，进而压力继续增大，如附图3中的③。

当发动机转速从附图3中的N3到N4继续增大时，发动机的转速继续增大，齿轮泵3.1出口流量及压力继续增大，主油道12油压持续增大至齿轮泵3.1端压力，压缩弹簧15压力，主油道12压力再次处于动平衡状态，此时主油道12压力保持稳定不变，如附图3中的④。

Claims (2)

1.一种可变排量机油泵，包括泵体(1)，其特征在于：所述的泵体(1)内设有第一泵腔(2)、第二泵腔(3)、出油腔(4)和横向通孔(5)，所述的第一泵腔(2)内设有减排量控制室(2.1)和增排量控制室(2.2)，所述的减排量控制室(2.1)设有与横向通孔(5)相通的第二通道(6)，所述的增排量控制室(2.2)设有与横向通孔(5)相通的第三通道(7)，所述的出油腔(4)设有与横向通孔(5)连通的第一通道(8)，所述的横向通孔(5)设有用于排油的回油通道(9)，所述的横向通孔(5)内设有通过移动使第一通道(8)和第二通道(6)通断及第三通道(7)与回油通道(9)通断或第一通道(8)和第三通道(7)通断及第二通道(6)和回油通道(9)通断的多级阀芯，所述的横向通孔(5)的两端设有用于密封的第一堵头(10)和第二堵头(11)，所述的第二泵腔(3)内设有齿轮泵(3.1)，所述齿轮泵(3.1)的排油通道与横向通孔(5)内多级阀芯一端的空腔相通，所述多级阀芯的另一端还设有与横向通孔(5)相通的主油道(12)，所述的第一泵腔(2)内设有叶片泵(2.3)，所述的横向通孔(5)内设有通过移动使第一通道(8)和第二通道(6)通断及第三通道(7)与回油通道(9)通断或第一通道(8)和第三通道(7)通断及第二通道(6)和回油通道(9)通断的多级阀芯是指阀芯(14)的中间部位外表面上设有环形凹槽(16),所述的多级阀芯是指活塞(13)和阀芯(14)，所述的活塞(13)与阀芯(14)之间设有压缩弹簧(15)。

2.一种根据权利要求1所述的可变排量机油泵控制方法，其特征在于：在发动机运行过程中，利用发动机的转速控制可变排量机油泵的出口流量，包括四个步骤：

a.可变排量机油泵控制出口流量第一阶段：发动机的转速从零开始，其出口流量与发动机的转速成正比关系，相应的压力与出口流量成正比关系，调整所述叶片泵(2.3)的出口压力大于齿轮泵(3.1)的出口压力，所述的阀芯(14)开始沿横向通孔(5)向左移动，当移动一定距离后，阀芯(14)上的环形凹槽(16)使第一通道(8)和第二通道(6)相通，此时，减排量控制室(2.1)充满高压油，使叶片泵(2.3)的排量降低，进而降低出口流量，主油道(12)压力开始下降，而齿轮泵(3.1)出口流量和压力继续升高；

b.可变排量机油泵控制出口流量第二阶段：发动机的转速继续增大，齿轮泵(3.1)出口流量及压力继续升高，齿轮泵(3.1)压力，压缩弹簧(15)压力及主油道(12)压力处于动平衡状态，主油道(12)压力保持稳定不变；

c.可变排量机油泵控制出口流量第三阶段：发动机的转速继续增大，齿轮泵(3.1)出口流量及压力继续升高，而主油道(12)压力保持不变，当齿轮泵(3.1)出口流量及压力增大到足以克服压缩弹簧(15)和横向通孔(5)右端主油道(12)的压力时，活塞(13)通过压缩弹簧(15)推动阀芯(14)向右移动，此时第三通道(7)与第一通道(8)相通，增排量控制室(2.2)充满油液，使叶片泵(2.3)的排量增大，进而压力继续增大；

d.可变排量机油泵控制出口流量第四阶段：发动机的转速继续增大，齿轮泵(3.1)出口流量及压力继续增大，主油道(12)油压持续增大至齿轮泵(3.1)端压力，压缩弹簧(15)压力，主油道(12)压力再次处于动平衡状态，此时主油道(12)压力保持稳定不变。