CN103806976B - 一种机油泵及其发动机润滑系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机油泵及其发动机润滑系统的控制方法，所述机油泵包括机油泵高压油腔、机油泵低压油腔、与机油泵高压油腔相连的柱塞腔、与机滤后主油道相连的反馈油道，所述柱塞腔内设有柱塞和弹簧，所述反馈油道与柱塞腔相连通，所述柱塞一端为第一柱塞头，另一端为第二柱塞头，第一柱塞头隔开反馈油道和机油泵高压油腔，第二柱塞头与弹簧相连，所述第一柱塞头上设有用于连通反馈油道和机油泵高压油腔的柱塞孔。所述控制方法为：通过机油泵高压油腔的压力和机滤后主油道反馈过来的压力共同来控制机油泵的泄压阀工作。改善了整个发动机润滑系统的压力控制，不但精确控制发动机机油压力，而且减少了机油压力的脉动。
Description
技术领域
本发明涉及发动机润滑技术领域，尤其是涉及一种机油泵及其发动机润滑系统的控制方法。
背景技术
发动机润滑系统的工作原理为：机油泵打出的机油通过机油滤清器和油冷器后进入主油道，给部件润滑；机油泵为整个发动机提供足够压力和流量的机油，以保证每个摩擦件得到充分的润滑，保护相关的承压件。
通常情况下，机油泵排出机油量与发动机转速成比例。当发动机转速提高，机油泵排出机油量按比例增加。事实上，发动机各部位所要求的机油供应量并不与发动机转速成正比；低转速时，发动机的机油需求量变化很大；而高转速时，发动机的机油需求量变化很小。为了避免发动机在高速状态下的机油压力过高，目前采取的措施是对机油泵自身的压力进行调节，当发动机油压超过规定值后，将多余的机油通过限压阀排出。
目前的发动机润滑系统的控制方法主要有以下两种：
如图3所示，一种是机油泵泄压阀控制的是机滤前的机油压力，其存在的问题是，由于受到机油滤清器过滤阻力的影响，整个发动机系统机油压力控制不稳定，而且过高的机油压力，必然会造成机油泵驱动力矩增大，发动机的功率浪费严重；同时，高转速容易引起发动机某些部位机油压力过大，对发动机各部件的强度都提出了很高的要求，亦提高了发动机的成本。
如图4所示，另一种是从主油道引一个油道到泄压阀，引出来的油道把主油道的油压反馈给泄压阀，并控制泄压阀对系统压力进行调整。这种控制方式直接控制的是机滤后主油道的压力，能对油压进行精确控制。但其存在的问题是，泄压阀调整压力后，先经过高压油腔，再经过机油滤清器、油冷器，再到主油道；反应时间较长，增加了发动机机油压力的脉动，发动机润滑系统中机油压力控制不稳定。
发明内容
针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种机油泵及其发动机润滑系统的控制方法，以达到发动机机油压力控制稳定的目的。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种机油泵，包括机油泵高压油腔、机油泵低压油腔、与机油泵高压油腔相连的柱塞腔、与机滤后主油道相连的反馈油道，所述柱塞腔内设有柱塞和弹簧，所述反馈油道与柱塞腔相连通，所述柱塞一端为第一柱塞头，另一端为第二柱塞头，第一柱塞头隔开反馈油道和机油泵高压油腔，第二柱塞头与弹簧相连，所述第一柱塞头上设有用于连通反馈油道和机油泵高压油腔的柱塞孔。
进一步的，所述第二柱塞头在柱塞腔内移动，可使机油泵高压油腔和机油泵低压油腔之间阻断或贯通形成泄压阀。
所述柱塞上设有环形凹槽，环形凹槽与柱塞腔壁之间形成的腔体与机油泵高压油腔相连通。
所述第一柱塞头外端面上设有凸块，凸块侧壁与柱塞腔壁之间形成的腔体与反馈油道相连通。
所述柱塞孔一端与反馈油道相连通，柱塞孔另一端与环形凹槽相连通。
所述凸块为圆柱体，设在第一柱塞头外端面的中心处。
一种利用上述所述机油泵对发动机润滑系统的控制方法，所述控制方法为：通过机油泵高压油腔的压力和机滤后主油道反馈过来的压力共同来控制机油泵的泄压阀工作。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：通过柱塞孔连通反馈油道和机油泵高压油腔，缩短了油压的反应时间，改善了整个发动机润滑系统的压力控制，不但精确控制发动机机油压力，而且减少了机油压力的脉动，减少发动机的摩擦功耗损失。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明机油泵剖视图。
图2为本发明发动机润滑系统控制方法原理框图。
图3为现有一种发动机润滑系统控制方法原理框图。
图4为现有另一种发动机润滑系统控制方法原理框图。
图中：1.反馈油道、2.柱塞腔、3.柱塞、31.第一柱塞头、311.柱塞孔、32.第二柱塞头、4.弹簧、5.机油泵高压油腔、6.机油泵低压油腔。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明的机油泵，包括机油泵高压油腔5、机油泵低压油腔6、泄压阀以及与机滤后主油道相连的反馈油道1，其中，机油泵低压油腔6为泄压腔，泄压阀控制并调节机油泵出口的压力，保证发动机润滑系统在要求的压力下稳定运行。
泄压阀包括柱塞腔2、以及设在柱塞腔2内的柱塞3和弹簧4，泄压阀是通过机油泵高压油腔5的压力以及机滤后主油道反馈过来的压力共同来控制的，改善了发动机润滑系统压力控制精度，以及改善油压脉动现象。
机油泵高压油腔5和柱塞腔2上部相连通，机油泵低压油腔6与柱塞腔2下部相连通，反馈油道1与柱塞腔2的顶部相连通，柱塞腔2内的柱塞3一端为第一柱塞头31，另一端为第二柱塞头32，第一柱塞头31隔开反馈油道和机油泵高压油腔5，第二柱塞头32与弹簧4相连，第二柱塞头32在柱塞腔2内移动，可使机油泵高压油腔5和机油泵低压油腔6之间阻断或贯通，控制泄压阀工作状态。
第一柱塞头31上设有用于连通反馈油道和机油泵高压油腔的柱塞孔311，通过柱塞孔311使得第一柱塞头顶部的反馈油道能快速地反应机油泵高压油腔的压力变化，改善油压脉动。其中，柱塞3上在第一柱塞头31和第二柱塞头32之间设有环形凹槽，环形凹槽与柱塞腔壁之间形成的腔体与机油泵高压油腔相连通，柱塞孔311一端与反馈油道相连通，柱塞孔另一端与环形凹槽相连通，结构紧凑。
第一柱塞头31外端面上中心处设有圆柱体形状的凸块，凸块侧壁与柱塞腔壁之间形成的腔体与反馈油道相连通，从主油道反馈过来的压力便于作用在第一柱塞头31上，可提高控制精度。
反馈油道1的作用是主油道的压力反馈给机油泵，即反馈到第一柱塞头31上，反馈过来的油压作用在第一柱塞头31上，使柱塞运动并压缩弹簧，直至与弹簧的反作用力达到平衡。
如图2所示，利用上述所述机油泵对发动机润滑系统的控制方法，该控制方法是通过机油泵高压油腔的压力和机滤后主油道反馈过来的压力共同来控制机油泵的泄压阀工作。
当主油道压力过高，大于规定的阀值时，会通过反馈油道作用于第一柱塞头，使柱塞运动至合适位置，与弹簧自身的反作用力达到平衡，第二柱塞头跟随第一柱塞头一起运动，此时第二柱塞头不再对机油泵高压油腔与机油泵低压油腔起到阻隔作用，使其连通；机油泵高压油腔高压油流向机油泵低压油腔，从而使机油泵出口的压力降低，主油道的压力降低。
当主油道压力降低到适当值时，通过反馈油道作用于第一柱塞头的作用力随之降低，柱塞在弹簧力的作用下运动，并使第二柱塞头重新阻隔机油泵高压油腔与机油泵低压油腔；同时，柱塞在反馈油压与弹簧自身作用力的作用下达到平衡。
通过上述原理，柱塞泄压的压力直接来自主油道，使发动机润滑系统获得较为精确的油压，控制准确。
现有的压力控制，第一柱塞头顶部的反馈油道压力变化总是先经过机油泵高压油腔，再经过机油滤清器以及油冷器，再到主油道，最后经过反馈油道反馈给第一柱塞头，反馈路径较长，系统达到平衡所需的周期较长的。为此，通过柱塞孔直接连通机油泵高压油腔与第一柱塞头顶部的反馈油道，缩短了油压的反应时间，改善润滑系统油压脉动的情况。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种机油泵，包括机油泵高压油腔、机油泵低压油腔、与机油泵高压油腔相连的柱塞腔、与机滤后主油道相连的反馈油道，所述柱塞腔内设有柱塞和弹簧，所述反馈油道与柱塞腔相连通，所述柱塞一端为第一柱塞头，另一端为第二柱塞头，第一柱塞头隔开反馈油道和机油泵高压油腔，第二柱塞头与弹簧相连，其特征在于：所述第一柱塞头上设有用于连通反馈油道和机油泵高压油腔的柱塞孔；所述第一柱塞头外端面上设有凸块，凸块侧壁与柱塞腔壁之间形成的腔体与反馈油道相连通。
2.如权利要求1所述机油泵，其特征在于：所述第二柱塞头在柱塞腔内移动，可使机油泵高压油腔和机油泵低压油腔之间阻断或贯通形成泄压阀。
3.如权利要求1所述机油泵，其特征在于：所述柱塞上设有环形凹槽，环形凹槽与柱塞腔壁之间形成的腔体与机油泵高压油腔相连通。
4.如权利要求3所述机油泵，其特征在于：所述柱塞孔一端与反馈油道相连通，柱塞孔另一端与环形凹槽相连通。
5.如权利要求1所述机油泵，其特征在于：所述凸块为圆柱体，设在第一柱塞头外端面的中心处。
6.一种利用权利要求1所述机油泵对发动机润滑系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法为：通过机油泵高压油腔的压力和机滤后主油道反馈过来的压力共同来控制机油泵的泄压阀工作。
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