CN208594984U - 一种直推式单腔增压变排机油泵的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种直推式单腔增压变排机油泵的控制系统，包括可变排量叶片泵、主油道、先导阀，可变排量叶片泵包括反馈油腔、变量滑块和变量弹簧，反馈油腔和变量弹簧分别位于变量滑块的两侧，在反馈油腔内油压力和变量弹簧弹力作用下，变量滑块可在转子腔内产生径向移动；先导阀包括阀体、阀芯和弹簧，阀芯和阀体内壁之间设有第一控制腔、第二控制腔、弹簧腔；先导阀位于主油道和反馈油腔之间的油路上，主油道通过两条独立的油路分别连接到第一控制腔和第二控制腔，第一控制腔内始终充满来自主油道的压力油，第二控制腔与主油道之间的油路上设有一个开关电磁阀，随着阀芯在阀体内的移动，第一控制腔与反馈油腔之间可处于相通或断开状态。

Description

一种直推式单腔增压变排机油泵的控制系统

技术领域

本实用新型涉及内燃机润滑系统技术领域，特别涉及一种单腔反馈可变排量叶片泵的控制系统。

背景技术

机油泵的作用在于将润滑油供给到发动机的各个滑动部分以确保其正常工作，其动力源来自发动机本身，其出口一端机油的流量是和发动机的转速成正比的，由于发动机的转速是一个变量，其所需要的润滑油流量和发动机转速之间并非是正比关系，因此，当发动机工作在高速区段时，会出现机油流量过大的问题，进而造成发动机功率的浪费。

现有技术中，机油泵的流量控制主要有两种方式，一种是在泵的出口端设置泄压阀，这样，当发动机工作在低转速区段时，随着转速逐渐升高，机油泵的出口油压逐步升高；当发动机进入高转速区段时，机油泵的出口油压高于泄压阀预先设定的压力值，泄压阀即开始工作，排出部分机油，从而使机油压力维持在一个恒定值。

另一种是采用可变流量的机油泵，此类机油泵上设有一个机械式的流量控制机构，该流量控制机构通常由机油泵出口一端的油压反馈驱动，例如，叶片式可变流量机油泵。和第一种方案相比，此类可变流量的机油泵有利于改善发动机高速区段的润滑性能，但由于其调节的区段少，运行过程中机油泵流量变化反应延迟，机油压力波动范围大，因此并不能完全解决发动机高速转动时的润滑问题或者发动机功率的浪费问题。

随着发动机润滑系统机油泵变排量技术的日益发展和普及,叶片式机油泵获得了广泛应用,现有的叶片泵包括单作用腔反馈和双作用腔反馈两种变量形式,其中单作用腔反馈可以设计成一级可变排量模式,通过电液比例控制阀可实现MAP控制，双作用腔反馈可以设计成两级可变排量模式。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种直推式单腔增压变排机油泵的控制系统,该控制系统能够实现单腔两级可变排量模式。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种直推式单腔增压变排机油泵的控制系统，包括可变排量叶片泵、主油道、油底壳、先导阀，所述可变排量叶片泵包括泵体、反馈油腔、转子、变量滑块和变量弹簧，所述反馈油腔和变量弹簧分别位于所述变量滑块的两侧，在反馈油腔内油压力和变量弹簧弹力作用下，所述变量滑块可在转子腔内产生径向移动；所述先导阀包括阀体、阀芯和弹簧，所述阀芯和阀体内壁之间设有第一控制腔、第二控制腔、弹簧腔；所述先导阀位于主油道和反馈油腔之间的油路上，所述主油道通过两条独立的油路分别连接到所述先导阀的第一控制腔和第二控制腔，第一控制腔内始终充满来自主油道的压力油，第二控制腔与主油道之间的油路上设有一个开关电磁阀，随着阀芯在阀体内的移动，第一控制腔与反馈油腔之间可处于相通或断开状态。

作为一种优选的技术方案，所述先导阀的阀体上对应第一控制腔的位置设有主油道接口，所述阀体上对应第二控制腔的位置设有开关电磁阀接口，所述阀体上对应弹簧腔的位置设有排气孔，所述阀体上还设有反馈油腔接口，随着阀芯在阀体内的移动，所述反馈油腔接口与第一控制腔之间可处于相通或断开状态；所述开关电磁阀设有P口、A口和T口，其中P口与主油道相通，A口与先导阀的第二控制腔相通，T口与油底壳相通；所述主油道接口通过油路与主油道相通，所述反馈油腔接口通过油路与反馈油腔相通；

在一级变排量阶段，在ECU的控制下，开关电磁阀的P口与A口连通，主油道压力油通过开关电磁阀进入先导阀的第二控制腔，在此阶段，先导阀的第一控制腔和第二控制腔均充满主油道压力油；在主油道的机油压力没有达到调定的低压变量压力点之前，所述反馈油腔接口与第一控制腔之间处于关闭状态，反馈油腔内无油压供应，此时变量滑块与转子的偏心量最大；当主油道的机油压力达到调定的低压变量压力点时，先导阀阀芯在第一控制腔和第二控制腔的机油压力作用下向弹簧腔移动，使所述反馈油腔接口与第一控制腔之间相通，第一控制腔内的压力油进入到反馈油腔内，推动变量滑块压缩变量弹簧进行径向移动，使变量滑块与转子的偏心量减少，从而降低输出排量；

当开关电磁阀在ECU的控制下切换到另一工作状态时，开关电磁阀的P口与A口不连通，开关电磁阀的A口与T口连通，系统进入二级可变排量阶段，在二级可变排量阶段，先导阀的第一控制腔内充满主油道压力油，第二控制腔内无油压供应；在主油道的机油压力没有达到调定的高压变量压力点之前，所述反馈油腔接口与第一控制腔之间处于关闭状态，反馈油腔内无油压供应，此时变量滑块与转子的偏心量最大；当主油道的机油压力达到调定的高压变量压力点时，先导阀阀芯在第一控制腔的机油压力作用下向弹簧腔移动，使所述反馈油腔接口与第一控制腔之间相通，第一控制腔内的压力油进入到反馈油腔内，推动变量滑块压缩变量弹簧进行径向移动，使变量滑块与转子的偏心量减少，从而降低输出排量。

本实用新型通过先导阀和开关电磁阀的组合运用，使单腔反馈叶片泵也能实现两级可变排量，且控制简单，响应及时。同时，本实用新型对变量滑块的结构进行了改进，将反馈油腔和变量弹簧分别设在变量滑块的两侧，通过变量滑块在转子腔内产生径向移动，来调整变量滑块与转子的偏心量，这样就取消了传统变量滑块上的弹簧压块，使机油泵的内部结构更加紧凑。

附图说明

图1为本实用新型的控制系统在未变量阶段的结构示意图；

图2为本实用新型的控制系统在变量阶段的结构示意图；

附图标记为：

10——可变排量叶片泵

11——泵体 12——反馈油腔 13——转子

14——变量滑块 15——变量弹簧

20——先导阀

21——阀体 22——阀芯 23——弹簧

24——第一控制腔 25——第二控制腔 26——弹簧腔

261——排气孔 27——主油道接口 28——开关电磁阀接口

29——反馈油腔接口

30——开关电磁阀。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

如图1、2所示，本实用新型的优选实施例是：一种直推式单腔增压变排机油泵的控制系统，包括可变排量叶片泵10、主油道、油底壳、先导阀20，所述可变排量叶片泵10包括泵体11、反馈油腔12、转子13、变量滑块14和变量弹簧15，反馈油腔12和变量弹簧15分别位于变量滑块14的两侧，在反馈油腔12内的油压力和变量弹簧15弹力作用下，变量滑块14可在转子腔内产生径向移动；先导阀20包括阀体21、阀芯22和弹簧23，所述阀芯22和阀体21内壁之间设有第一控制腔24、第二控制腔25、弹簧腔26；所述先导阀20位于主油道和反馈油腔12之间的油路上，所述主油道通过两条独立的油路分别连接到所述先导阀20的第一控制腔24和第二控制腔25，第一控制腔24内始终充满来自主油道的压力油，第二控制腔25与主油道之间的油路上设有一个开关电磁阀30，随着阀芯22在阀体21内的移动，第一控制腔24与反馈油腔12之间可处于相通或断开状态。

先导阀20的阀体21上对应第一控制腔24的位置设有主油道接口27，所述阀体21上对应第二控制腔25的位置设有开关电磁阀接口28，所述阀体21上对应弹簧腔26的位置设有排气孔261，所述阀体21上还设有反馈油腔接口29，随着阀芯22在阀体21内的移动，所述反馈油腔接口29与第一控制腔24之间可处于相通或断开状态；所述开关电磁阀30设有P口、A口和T口，其中P口与主油道相通，A口与先导阀20的第二控制腔25相通，T口与油底壳相通；所述主油道接口27通过油路与主油道相通，所述反馈油腔接口29通过油路与反馈油腔12相通；

在一级变排量阶段，在ECU的控制下，开关电磁阀30的P口与A口连通，主油道压力油通过开关电磁阀30进入先导阀20的第二控制腔25，在此阶段，先导阀20的第一控制腔24和第二控制腔25均充满主油道压力油；在主油道的机油压力没有达到调定的低压变量压力点之前，所述反馈油腔接口29与第一控制腔24之间处于关闭状态，反馈油腔12内无油压供应，此时变量滑块14与转子13的偏心量最大；当主油道的机油压力达到调定的低压变量压力点时，先导阀阀芯22在第一控制腔24和第二控制腔25的机油压力作用下向弹簧腔26移动，使所述反馈油腔接口29与第一控制腔24之间相通，第一控制腔24内的压力油进入到反馈油腔12内，推动变量滑块14压缩变量弹簧15进行径向移动，使变量滑块14与转子13的偏心量减少，从而降低输出排量；

当开关电磁阀30在ECU的控制下切换到另一工作状态时，开关电磁阀30的P口与A口不连通， A口与T口连通，系统进入二级可变排量阶段，在二级可变排量阶段，先导阀20的第一控制腔24内充满主油道压力油，第二控制腔25内无油压供应；在主油道的机油压力没有达到调定的高压变量压力点之前，所述反馈油腔接口29与第一控制腔24之间处于关闭状态，反馈油腔12内无油压供应，此时变量滑块14与转子13的偏心量最大；当主油道的机油压力达到调定的高压变量压力点时，先导阀阀芯22在第一控制腔24的机油压力作用下向弹簧腔26移动，使所述反馈油腔接口29与第一控制腔24之间相通，第一控制腔24内的压力油进入到反馈油腔12内，推动变量滑块14压缩变量弹簧15进行径向移动，使变量滑块14与转子13的偏心量减少，从而降低输出排量。

本实用新型通过先导阀20和开关电磁阀30的组合运用，使单腔反馈叶片泵也能实现两级可变排量，且控制简单，响应及时。同时，本实用新型对变量滑块14的结构进行了改进，将反馈油腔12和变量弹簧15分别设在变量滑块14的两侧，通过变量滑块14在转子腔内产生径向移动，来调整变量滑块14与转子13的偏心量，这样就取消了传统变量滑块上的弹簧压块，使机油泵的内部结构更加紧凑。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。

Claims (2)

1.一种直推式单腔增压变排机油泵的控制系统，包括可变排量叶片泵（10）、主油道、先导阀（20），其特征在于：所述可变排量叶片泵（10）包括泵体（11）、反馈油腔（12）、转子（13）、变量滑块（14）和变量弹簧（15），所述反馈油腔（12）和变量弹簧（15）分别位于所述变量滑块（14）的两侧，在反馈油腔内的油压力和变量弹簧弹力作用下，所述变量滑块（14）可在转子腔内产生径向移动；所述先导阀（20）包括阀体（21）、阀芯（22）和弹簧（23），所述阀芯（22）和阀体（21）内壁之间设有第一控制腔（24）、第二控制腔（25）、弹簧腔（26）；所述先导阀（20）位于主油道和反馈油腔（12）之间的油路上，所述主油道通过两条独立的油路分别连接到所述先导阀（20）的第一控制腔（24）和第二控制腔（25），第一控制腔（24）内始终充满来自主油道的压力油，第二控制腔（25）与主油道之间的油路上设有一个开关电磁阀（30），随着阀芯（22）在阀体（21）内的移动，第一控制腔（24）与反馈油腔（12）之间可处于相通或断开状态。

2.根据权利要求1所述的直推式单腔增压变排机油泵的控制系统，其特征在于：所述先导阀（20）的阀体（21）上对应第一控制腔（24）的位置设有主油道接口（27），所述阀体（21）上对应第二控制腔（25）的位置设有开关电磁阀接口（28），所述阀体（21）上对应弹簧腔（26）的位置设有排气孔（261），所述阀体（21）上还设有反馈油腔接口（29），随着阀芯（22）在阀体（21）内的移动，所述反馈油腔接口（29）与第一控制腔（24）之间可处于相通或断开状态；所述开关电磁阀（30）设有P口、A口和T口，其中P口与主油道相通，A口与先导阀（20）的第二控制腔（25）相通，T口与油底壳相通；所述主油道接口通过油路与主油道相通，所述反馈油腔接口（29）通过油路与反馈油腔（12）相通；

在一级变排量阶段，在ECU的控制下，开关电磁阀（30）的P口与A口连通，主油道压力油通过开关电磁阀（30）进入先导阀（20）的第二控制腔（25），在此阶段，先导阀（20）的第一控制腔（24）和第二控制腔（25）均充满主油道压力油；在主油道的机油压力没有达到调定的低压变量压力点之前，所述反馈油腔接口（29）与第一控制腔（24）之间处于关闭状态，反馈油腔（12）内无油压供应，此时变量滑块（14）与转子（13）的偏心量最大；当主油道的机油压力达到调定的低压变量压力点时，先导阀阀芯（22）在第一控制腔（24）和第二控制腔（25）的机油压力作用下向弹簧腔（26）移动，使所述反馈油腔接口（29）与第一控制腔（24）之间相通，第一控制腔（24）内的压力油进入到反馈油腔（12）内，推动变量滑块（14）压缩变量弹簧（15）进行径向移动，使变量滑块（14）与转子（13）的偏心量减少，从而降低输出排量；

当开关电磁阀（30）在ECU的控制下切换到另一工作状态时，开关电磁阀（30）的P口与A口不连通， A口与T口连通，系统进入二级可变排量阶段，在二级可变排量阶段，先导阀（20）的第一控制腔（24）内充满主油道压力油，第二控制腔（25）内无油压供应；在主油道的机油压力没有达到调定的高压变量压力点之前，所述反馈油腔接口（29）与第一控制腔（24）之间处于关闭状态，反馈油腔（12）内无油压供应，此时变量滑块（14）与转子（13）的偏心量最大；当主油道的机油压力达到调定的高压变量压力点时，先导阀阀芯（22）在第一控制腔（24）的机油压力作用下向弹簧腔（26）移动，使所述反馈油腔接口（29）与第一控制腔（24）之间相通，第一控制腔（24）内的压力油进入到反馈油腔（12）内，推动变量滑块（14）压缩变量弹簧（15）进行径向移动，使变量滑块（14）与转子（13）的偏心量减少，从而降低输出排量。