CN104612967B - 可变排量机油泵控制回路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变排量机油泵控制回路，包括可变排量机油泵和调节阀，调节阀包括阀座(9)、阀芯(10)和阀腔(11)，阀芯(10)与阀座(9)之间设有弹簧(12)；减排量腔(8)与阀腔(11)连通，增排量腔(7)与阀腔(11)连通，第一流道(13)与第二流道(14)之间设有第三流道(15)，第三流道(15)上设有节流孔(22)，阀腔(11)与油箱(4)之间设有第四流道(16)；阀芯(10)外周壁设有用于连通或断开第二流道(14)与第四流道(16)的环形凹槽(21)；阀芯(10)设有伸出端(23)，出油道(1)上外接有调节装置。提供一种机油泵排量调节稳定且响应灵敏的可变排量机油泵控制回路。

Description

可变排量机油泵控制回路

技术领域

本发明涉及一种可变排量泵技术领域，具体讲是一种可变排量机油泵控制回路。

背景技术

可变排量机油泵通过改变其排量来调节流量，从而使得油泵实际排油量更加贴近发动机实际所需流量，达到节能减排的效果。而可变排量机油泵的流量是通过其内部的增排量腔和减排量腔之间的压力差进行调控的，其中，增排量腔和减排量腔在泵体内通过摆动环隔开。在泵体内设有用于调节增排量腔和减排量腔压力平衡的弹簧，增排量腔和减排量腔之间的压力差可以引起弹簧的压缩和张开，进而导致泵体内部摆动环的偏心距，而偏心距的改变即可最终导致可变排量机油泵的流量发生改变。

可变排量机油泵的控制可分为两种，即被动调节和主动调节。被动调节由反馈油压直接作用于机油泵的变排量腔，存在响应滞后，油压控制不精确的问题；现有的主动调节响应灵敏，但是部分工况存在调节不稳定的缺点，该缺点由很多因素决定，包括用于调节控制油路油压的调节阀弹簧系数、调节阀内的阀芯结构、泵体内的偏心环弹簧系数等，尤其是在低温情况下由于机油泵内介质的流动性能差，在泵体开始工作的初期响应容易滞后，一旦工作状态稳定下来，调节变得比较灵敏，以至于在工作初期到稳定的工作状态这一过程中容易造成主动调节的响应不够灵敏和调节不够稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种机油泵排量调节稳定且响应灵敏的可变排量机油泵控制回路。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的可变排量机油泵控制回路：包括通过出油道与发动机连通的可变排量机油泵，可变排量机油泵通过进油道与油箱连通，可变排量机油泵包括泵体、摆动环和转子，泵体内设有增排量腔和减排量腔，它还包括与可变排量机油泵相通的调节阀，调节阀包括阀座和阀芯，阀座内设有供阀芯滑动配合的阀腔，阀芯一端与阀座内壁之间设有弹簧；减排量腔通过第一流道与阀腔连通，增排量腔通过第二流道与阀腔连通，第一流道与第二流道之间设有第三流道，第三流道上设有节流孔，阀腔与油箱之间设有第四流道；阀芯外周壁设有用于连通或断开第二流道与第四流道的环形凹槽；阀芯沿其轴线方向设有滑动配合在阀座内的伸出端，出油道上外接有推动伸出端在阀座内滑移的调节装置。

本发明通过阀芯和阀座可以灵敏地实现可变排量机油泵的低压状态和高压状态，减排量腔流经第一流道的反馈油一路流向第三流道，一路流向阀座内的阀腔，由于第三流道上的节流孔的阻尼作用可以起到导流的作用，使得反馈油的油压流向阀座内的阀腔并推动阀芯移动，同时，通过切换调节装置的档位可以将出流道上的油压作用到伸出端上，对伸出端的轴向方向施加一个推动力以使得阀芯在阀腔内的滑移更加灵敏和迅速，进而压缩弹簧，通过环形凹槽提供的阀腔导通第二流道和第四流道，从而使得增排量腔通过第二流道排出的油压直接流向油箱，增排量腔压力降低，即减排量腔压力大于增排量腔压力，阀体内部的摆动环偏心距改变并压缩泵体内的弹簧以减小可变排量机油泵的排量，进而达到低压状态；当弹簧对阀芯作用力大于减排量腔的油压时，断开第二流道和第四流道，进而增排量腔通过第二流道排出的油压作用在阀芯的环形凹槽侧壁上，而并没有通过第四流道直接流向油箱，同时，通过切换调节装置的档位可以使得伸出端与阀座之间阀腔的油压直接向油箱卸载，以使得增排量腔的压力升高，增排量腔压力大于减排量腔压力，阀体内部的摆动环偏心距改变并压缩泵体内的弹簧以加大可变排量机油泵的排量，进而达到减排量状态；在上述两种状态下，节流孔可以在两种状态之间发生改变的瞬间起到先导的作用，避免两种状态切换过于突然而导致可变排量机油泵的排量改变显得过于突兀，即影响到排量的稳定性，通过节流孔的设置可以使得可变排量机油泵在其排量改变时的稳定性和灵敏性之间得到一个最佳的状态。

作为一种优选，所述的调节装置包括一个两位三通电磁换向阀、第五流道、第六流道和第七流道；第五流道一端与出流道连通，另一端与两位三通电磁换向阀连通；第六流道一端与油箱连通，另一端与两位三通电磁换向阀连通；第七流道一端与两位三通电磁换向阀连通，另一端与阀腔连通以推动伸出端移动。通过上述管路和换向阀的设置，使得阀芯上的伸出端在两位三通电磁换向阀撤换过程中响应更加迅速和灵敏，并且切换的操作也更加方便快捷，只需要控制两位三通电磁换向阀的档位即可实现高压模式和低压模式的切换。

作为一种优选，所述的第二流道与阀腔连通的端口设置在靠近弹簧一端的阀腔内壁，第一流道与阀腔连通的端口设置在远离弹簧一端的阀腔内壁。通过第一流道和第二流道的端口在阀腔内壁的设置，可以使得第一流道内油压精确地作用到阀芯上，也可以准确地保证第二流道与第四流道的连通与断开。

作为一种优选，所述的第三流道设置在阀座内。将第三流道设置在阀座内可以提高第三流道整体的抗压能力，即第三流道承载油压的能力，同时也使得节流孔的承载能力提高，防止由于油压过高而导致第三流道爆破，尤其是在节流孔位置。

作为一种优选，所述的阀座上设有连通阀腔与第四流道的第八流道，第八流道与阀腔连通的开口端设置在靠近弹簧与阀座接触面的阀腔侧壁上。阀芯在压缩弹簧的过程中，阀芯与阀座在弹簧区域内的油压可以通过第五流道排出，以免由于阀芯与阀座在弹簧区域内的油压作用而造成可变排量机油泵整体排出流量的准确性。

附图说明

图1为本发明可变排量机油泵控制回路的油路图。

图2为本发明可变排量机油泵控制回路的结构图。

图中所示：1、出油道，2、进油道，3、发动机，4、油箱，5、泵体，6、转子，7、增排量腔，8、减排量腔，9、阀座，10、阀芯，11、阀腔，12、弹簧，13、第一流道，14、第二流道，15、第三流道，16、第四流道，17、第五流道，18、第六流道，19、第七流道，20、第八流道，21、环形凹槽，22、节流孔，23、伸出端，24、两位三通电磁换向阀，25、摆动环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

由图中所示，本发明可变排量机油泵控制回路包括通过出油道1与发动机3连通的可变排量机油泵，可变排量机油泵通过进油道2与油箱4连通，可变排量机油泵包括泵体5、摆动环25和转子6，泵体5内设有增排量腔7和减排量腔8，它还包括与可变排量机油泵相通的调节阀，调节阀包括阀座9和阀芯10，阀座9内设有供阀芯10滑动配合的阀腔11，阀芯10一端与阀座9内壁之间设有弹簧12；减排量腔8通过第一流道13与阀腔11连通，增排量腔7通过第二流道14与阀腔11连通，第一流道13与第二流道14之间设有第三流道15，第三流道15上设有节流孔22，阀腔11与油箱4之间设有第四流道16；阀芯10外周壁设有用于连通或断开第二流道14与第四流道16的环形凹槽21；阀芯10沿其轴线方向设有滑动配合在阀座9内的伸出端23，出油道1上外接有推动伸出端23在阀座9内滑移的调节装置。

所述的调节装置包括一个两位三通电磁换向阀24、第五流道17、第六流道18和第七流道19；第五流道17一端与出流道1连通，另一端与两位三通电磁换向阀24连通；第六流道18一端与油箱4连通，另一端与两位三通电磁换向阀24连通；第七流道19一端与两位三通电磁换向阀24连通，另一端与阀腔11连通以推动伸出端23移动。其中，第七流道19与自由端23端面连通具体是指阀座9内设有一个供自由端23滑动的空腔，该空腔与第七流道19连通以供油液流动。

所述的第二流道14与阀腔11连通的端口设置在靠近弹簧12一端的阀腔11内壁，第一流道13与阀腔11连通的端口设置在远离弹簧12一端的阀腔11内壁。如图2所示，第二流道14与阀腔11连通的端口相对于第一流道13与阀腔11连通的端口更加靠右，且第二流道14与阀腔11连通的端口与第四流道16在阀腔11内壁的端口相对于阀腔11来说不在同一个径向平面上。

所述的第三流道15设置在阀座9内。第三流道15也可以通过外接油管的形式连通第一流道13和第二流道14。

所述的阀座9上设有连通阀腔11与第四流道16的第八流道20，第八流道20与阀腔11连通的开口端设置在靠近弹簧12与阀座9接触面的阀腔11侧壁上。该第八流道20与阀腔11周壁连通的端口设置在阀腔11的最右侧壁上，比如图2中比较靠右的位置。

其中，自由端23的端面与第七流道19一端连通。当油路是第五流道17流进第七流道19流出时，第七流道19的出口端油液可以对自由端23的端面施加一个沿阀芯10轴线向右的作用力(图中所示为向右)，可以实现阀芯10快速通过环形凹槽21导通第二流道14和第四流道16，以降低增排量腔7压力；当两位三通电磁换向阀24切换档位时，油路由第七流道19流向第六流道18，使得阀芯10向左滑移的速度更加快捷，因为自由端23端面与第七流道19端口之间的压力可以快速通过第六流道18卸载。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可变排量机油泵控制回路，包括通过出油道(1)与发动机(3)连通的可变排量机油泵，可变排量机油泵通过进油道(2)与油箱(4)连通，可变排量机油泵包括泵体(5)、摆动环(25)和转子(6)，泵体(5)内设有增排量腔(7)和减排量腔(8)，其特征在于：它还包括与可变排量机油泵相通的调节阀，调节阀包括阀座(9)和阀芯(10)，阀座(9)内设有供阀芯(10)滑动配合的阀腔(11)，阀芯(10)一端与阀座(9)内壁之间设有弹簧(12)；减排量腔(8)通过第一流道(13)与阀腔(11)连通，增排量腔(7)通过第二流道(14)与阀腔(11)连通，第一流道(13)与第二流道(14)之间设有第三流道(15)，第三流道(15)上设有节流孔(22)，阀腔(11)与油箱(4)之间设有第四流道(16)；阀芯(10)外周壁设有用于连通或断开第二流道(14)与第四流道(16)的环形凹槽(21)；阀芯(10)沿其轴线方向设有滑动配合在阀座(9)内的伸出端(23)，出油道(1)上外接有推动伸出端(23)在阀座(9)内滑移的调节装置；所述的第三流道(15)设置在阀座(9)内；所述的阀座(9)上设有连通阀腔(11)与第四流道(16)的第八流道(20)，第八流道(20)与阀腔(11)连通的开口端设置在靠近弹簧(12)与阀座(9)接触面的阀腔(11)侧壁上。

2.根据权利要求1所述的可变排量机油泵控制回路，其特征在于：所述的调节装置包括一个两位三通电磁换向阀(24)、第五流道(17)、第六流道(18)和第七流道(19)；第五流道(17)一端与出油道(1)连通，另一端与两位三通电磁换向阀(24)连通；第六流道(18)一端与油箱(4)连通，另一端与两位三通电磁换向阀(24)连通；第七流道(19)一端与两位三通电磁换向阀(24)连通，另一端与阀腔(11)连通以推动伸出端(23)移动。

3.根据权利要求1所述的可变排量机油泵控制回路，其特征在于：所述的第二流道(14)与阀腔(11)连通的端口设置在靠近弹簧(12)一端的阀腔(11)内壁，第一流道(13)与阀腔(11)连通的端口设置在远离弹簧(12)一端的阀腔(11)内壁。