CN112303283A - 一种反逻辑比例阀和叶片泵变量控制*** - Google Patents

Abstract

一种反逻辑比例阀和叶片泵变量控制***，涉及汽车油泵排量控制技术领域。反逻辑比例阀包括阀体、柱塞和弹簧,阀体内设有容纳柱塞和弹簧的阀孔，阀体设有连通阀孔的A口、P口和T口；柱塞的外周面设有第一环形油槽和第二环形油槽，柱塞上还设有与第二环形油槽相通的径向孔，在柱塞的中间还设有连接径向孔与T口的轴向孔；该比例阀的阀体孔精度易保证；本发明还涉及了一种使用了反逻辑比例阀的叶片泵变量控制***。该控制***结构安装简单，机械阀控结构规则，有利于叶片泵输出压力的稳定性。

Description

一种反逻辑比例阀和叶片泵变量控制***

技术领域

本发明涉及汽车油泵排量控制技术领域，特别涉及一种反逻辑比例阀和叶片泵变量控制***。

背景技术

由于汽车发动机油泵的运转也要消耗一部分发动机功率，传统的定排量油泵根据发动机热怠速时的机油泵需求量来设计，油泵供油流量随转速变化几乎呈线性增加，高速时输出油量过多，当发动机的转速升高到一定程度时，油泵的输出流量会大于发动机的需求量，需采用机油泵限压阀来旁通掉多余的机油，造成了能源的浪费；要减少机油泵的功率消耗，需要使机油泵的供油量与发动机的实际机油需求量来进行匹配，而使用变排量控制的机油泵就可以达到这样的要求。

中国实用新型申请号为2015106253728的专利公开了一种主油道反馈单腔两级变排量叶片泵的控制***，该***使单腔反馈可变排量叶片泵实现了两级可变排量，但是该控制***存在以下缺陷：由于先导阀的过油腔始终与主油道相通，且过油腔与弹簧腔相邻，这样在高压模式的时候，过油腔内的高压油容易透过阀芯周面与阀套之间的间隙渗漏至弹簧腔，然后流入了反馈压力油腔，这就相当于提前开启了先导阀，从而影响了控制精度，使油泵提前进行变量。

发明内容

针对上述现有技术中存在的控制精度不易保证的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种反逻辑比例阀，阀体内孔精度易保证。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种反逻辑比例阀，反逻辑比例阀包括阀体、柱塞和弹簧,阀体内设有容纳柱塞和弹簧的阀孔, 阀体设有连通阀孔的A口、P口和T口；柱塞的外周面设有第一环形油槽，第一环形油槽在反逻辑比例阀的初始状态下能使A口和P口互通；第一环形油槽靠近弹簧的槽壁截面积比另一侧的截面积大，从而形成面积差；在第一环形油槽远离弹簧的柱塞上还设有第二环形油槽，第二环形油槽在反逻辑比例阀的开启状态下能与A口相通，柱塞上还设有与第二环形油槽相通的径向孔，在柱塞的中间还设有连接径向孔与T口的轴向孔。

针对现有技术控制***结构复杂的缺陷，提出了一种叶片泵变量控制***，该控制***结构安装简单，阀控结构规则，有利于保证叶片泵输出压力的稳定性。

为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种叶片泵变量控制***，包括叶片泵、出油口、主油道、油底壳和机械阀，叶片泵包括泵体、反馈压力油腔、转子和变量滑块；控制***还包括反逻辑比例阀，反逻辑比例阀包括阀体、柱塞和弹簧，阀体内设有容纳柱塞和弹簧的阀孔, 阀体设有连通阀孔的A口、P口和T口；柱塞的外周面设有第一环形油槽，第一环形油槽在反逻辑比例阀的初始状态下能使A口和P口互通；第一环形油槽靠近弹簧的槽壁截面积比另一侧的截面积大，从而形成面积差；在第一环形油槽远离弹簧的柱塞上还设有第二环形油槽，第二环形油槽在反逻辑比例阀的电磁力和油压的作用下能与A口相通，反逻辑比例阀的电磁力大小由ECU控制；柱塞上还设有与第二环形油槽相通的径向孔，在柱塞的中间还设有连接径向孔与T口的轴向孔；P口与主油道相连，A口与机械阀相连。

机械阀包括阀套、阀芯和弹簧，阀芯包括中间轴和分别设置在中间轴两端的圆盘，机械阀的阀腔被中间轴两端的圆盘分隔成控制腔、过油腔和弹簧腔；控制腔与主油道始终相连，弹簧腔始终与反逻辑比例阀的A口相连，阀套上设有用于连接油底壳的第一油道和用于连接反馈压力油腔的第二油道。

控制***在反逻辑比例阀的A口与P口相通，A口与T口不通时；压力油经过叶片泵的出油口通过主油道流入反逻辑比例阀的P口和机械阀的控制腔，此时反逻辑比例阀的P口、A口和机械阀的控制腔均充满压力油。

主油道的油压未达到最低开启压力点之前，压力油经过P口、A口流至机械阀的弹簧腔，机械阀的阀芯不移动，反馈压力油腔的压力油依次通过机械阀的第二油道、第一油道流入油底壳。

当主油道的油压达到最低开启压力点时，反逻辑比例阀在ECU的控制下调节电磁力的大小，反逻辑比例阀的柱塞在电磁力和油压的作用下压缩弹簧，此时反逻辑比例阀的A口与P口不通，A口与T口相通；主油道与P口的通道关闭，机械阀的弹簧腔内的压力油经反逻辑比例阀的A口和T口泄入油底壳，机械阀的控制腔内的压力油产生的油压推动机械阀的阀芯向弹簧腔移动，控制腔的部分压力油从第二油道流入反馈压力油腔直接作用于变量滑块，使变量滑块与转子的偏心量减少，从而降低输出排量。

在主油道的油压未达到最大开启压力点之前，压力油经过P口、A口流至机械阀的弹簧腔，机械阀的阀芯不移动，反馈压力油腔的压力油依次通过机械阀的第二油道、第一油道流入油底壳。

当主油道的油压达到最大压力开启点时，ECU控制反逻辑比例阀,将反逻辑比例的电磁力调为0，反逻辑比例阀在主油道油压的作用下推动柱塞压缩弹簧，使得A口与T口相通，主油道与P口的通道关闭，弹簧腔的压力油经反逻辑比例阀的A口和T口泄入油底壳，机械阀的控制腔内的压力油产生油压推动机械阀的阀芯向弹簧腔移动，控制腔的部分压力油从第二油道流入反馈压力油腔直接作用于变量滑块，使变量滑块与转子的偏心量减少，从而降低输出排量。

本发明取得的有益效果：反逻辑比例阀的阀体的孔精度易保证，还可通过ECU来调节反逻辑比例阀的电磁力；叶片泵变量控制***结构安装简单；机械阀控结构规则，有利于叶片泵输出压力的稳定性，叶片泵不对最低开启压力点起决定性作用，易于设计，可通用设计。

附图说明

图1为本发明实施例中的反逻辑比例阀的初始状态时放大示意图；

图2为本发明实施例中的反逻辑比例阀的开启状态时放大示意图；

图3为本发明实施例中的控制***在初始状态时的示意图；

图4为本发明实施例中的控制***在开启状态时的示意图；

图中：

1——叶片泵 11——反馈压力油腔

2——出油口 3——主油道 4——安全阀

5——过滤器 6——电动机 7——油底壳

8——反逻辑比例阀 81——阀体 82——A口

83——P口 84——T口 85——柱塞

86——第一环形油槽 87——第二环形油槽 88——径向孔

89——轴向孔 9——机械阀 91——阀套

91a——第一油道 91b——第二油道 92——控制腔

93——过油腔 94——弹簧腔 95——阀芯。

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发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语 “相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，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术语的具体含义。

实施例1

如图1、2所示，一种反逻辑比例阀, 反逻辑比例阀8包括阀体81、柱塞85和弹簧，阀体81内设有容纳柱塞85和弹簧的阀孔, 阀体85设有连通阀孔的A口82、P口83和T口84；柱塞85的外周面设有第一环形油槽86，第一环形油槽86在反逻辑比例阀8的初始状态下能使A口82和P口83互通；第一环形油槽86靠近弹簧的槽壁截面积比另一侧的截面积大，从而形成面积差；在第一环形油槽86远离弹簧的柱塞85上还设有第二环形油槽87，第二环形油槽87在反逻辑比例阀8的开启状态下能与A口82相通，柱塞85上还设有与第二环形油槽87相通的径向孔88，在柱塞85的中间还设有连接径向孔88与T口84的轴向孔89。

实施例2

如图1至4所示，一种叶片泵变量控制***，包括叶片泵1、出油口2、主油道3、油底壳7和机械阀9，叶片泵1包括泵体、反馈压力油腔11、转子和变量滑块；控制***还包括反逻辑比例阀8，反逻辑比例阀8包括阀体81、柱塞85和弹簧，阀体81内设有容纳柱塞85和弹簧的阀孔, 阀体85设有连通阀孔的A口82、P口83和T口84；柱塞85的外周面设有第一环形油槽86，第一环形油槽86在反逻辑比例阀8的初始状态下能使A口82和P口83互通；第一环形油槽86靠近弹簧的槽壁截面积比另一侧的截面积大，从而形成面积差；在第一环形油槽86远离弹簧的柱塞85上还设有第二环形油槽87，第二环形油槽87在反逻辑比例阀8的电磁力和油压的作用下能与A口82相通，反逻辑比例阀8的电磁力大小由ECU控制；柱塞85上还设有与第二环形油槽87相通的径向孔88，在柱塞85的中间还设有连接径向孔88与T口84的轴向孔89；P口83与主油道3相连，A口82与机械阀9相连。

具体地，机械阀9包括阀套91、阀芯95和弹簧，阀芯95包括中间轴和分别设置在中间轴两端的圆盘，机械阀9的阀腔被中间轴两端的圆盘分隔成控制腔92、过油腔93和弹簧腔94；控制腔92与主油道3始终相连，弹簧腔94始终与反逻辑比例阀8的A口82相连，阀套91上设有用于连接油底壳7的第一油道91a和用于连接反馈压力油腔11的第二油道91b。

具体地，如图3所示，控制***在反逻辑比例阀8的A口82与P口83相通，A口82与T口84不通时；压力油经过叶片泵1的出油口2通过主油道3流入反逻辑比例阀8的P口83和机械阀9的控制腔92，此时反逻辑比例阀8的P口83、A口82和机械阀9的控制腔92均充满压力油。

主油道3的油压未达到最低开启压力点之前，压力油经过P口83、A口82流至机械阀9的弹簧腔94，机械阀9的阀芯95不移动，反馈压力油腔11的压力油依次通过机械阀9的第二油道91b、第一油道91a流入油底壳7。

如图4所示，当主油道3的油压达到最低开启压力点时，反逻辑比例阀8在ECU的控制下调节电磁力的大小，反逻辑比例阀8的柱塞85在电磁力和油压的作用下压缩弹簧，此时反逻辑比例阀8的A口82与P口83不通，A口82与T口84相通；主油道2与P口83的通道关闭，机械阀9的弹簧腔94内的压力油经反逻辑比例阀8的A口82和T口84泄入油底壳7，机械阀9的控制腔92内的压力油产生的油压推动机械阀9的阀芯95向弹簧腔94移动，控制腔92的部分压力油从第二油道91b流入反馈压力油腔11直接作用于变量滑块，使变量滑块与转子的偏心量减少，从而降低输出排量。

具体地，如图3所示，在主油道3的油压未达到最大开启压力点之前，压力油经过P口83、A口82流至机械阀9的弹簧腔94，机械阀9的阀芯95不移动，反馈压力油腔11的压力油依次通过机械阀9的第二油道91b、第一油道91a流入油底壳7。

如图4所示，当主油道3的油压达到最大压力开启点时， ECU控制反逻辑比例阀8,将反逻辑比例阀8的电磁力调为0，反逻辑比例阀8在主油道3油压的作用下推动柱塞85压缩弹簧，使得A口82与T口84相通，主油道3与P口83的通道关闭，弹簧腔94的压力油经反逻辑比例阀8的A口82和T口84泄入油底壳7，机械阀9的控制腔92内的压力油产生油压推动机械阀9的阀芯95向弹簧腔94移动，控制腔92的部分压力油从第二油道91b流入反馈压力油腔11直接作用于变量滑块，使变量滑块与转子的偏心量减少，从而降低输出排量。

具体地，设反逻辑比例阀8开启压力为P，反逻辑比例阀8的第一环形油槽两侧槽壁的面积差为S，反逻辑比例阀8的弹簧力为F1，电磁力对反逻辑比例阀的作用力为F2，即P×S+F2=F1，控制***可通过调节反逻辑比例阀8的电磁力F2来改变开启压力P，即在最小开启压力点P时，所需电磁力大；在最大开启压力点时，所需电磁力为0。

本发明反逻辑比例阀的阀体的孔精度易保证，还可通过ECU来调节反逻辑比例阀的电磁力；叶片泵变量控制***结构安装简单，机械阀控结构规则，有利于叶片泵输出压力的稳定性；叶片泵不对最低开启压力点起决定性作用，易于设计，可通用设计。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明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发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明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发明的内容。

Claims (3)

1.一种反逻辑比例阀，其特征在于：所述反逻辑比例阀（8）包括阀体（81）、柱塞（85）和弹簧，所述阀体（81）内设有容纳柱塞（85）和弹簧的阀孔，所述阀体（85）设有连通阀孔的A口（82）、P口（83）和T口（84）；所述柱塞（85）的外周面设有第一环形油槽（86），所述第一环形油槽（86）在反逻辑比例阀（8）的初始状态下能使A口（82）和P口（83）互通；所述第一环形油槽（86）靠近弹簧的槽壁截面积比另一侧的截面积大，从而形成面积差；在所述第一环形油槽（86）远离弹簧的柱塞（85）上还设有第二环形油槽（87），所述第二环形油槽（87）在反逻辑比例阀（8）的开启状态下能与A口（82）相通，所述柱塞（85）上还设有与第二环形油槽（87）相通的径向孔（88），在所述柱塞（85）的中间还设有连接径向孔（88）与T口（84）的轴向孔（89）。

2.一种叶片泵变量控制***，包括：叶片泵（1）、出油口（2）、主油道（3）、油底壳（7）和机械阀（9），所述叶片泵（1）包括泵体、反馈压力油腔（11）、转子和变量滑块；其特征在于：所述控制***还包括反逻辑比例阀（8），所述反逻辑比例阀（8）包括阀体（81）、柱塞（85）和弹簧，所述阀体（81）内设有容纳柱塞（85）和弹簧的阀孔, 所述阀体（85）设有连通阀孔的A口（82）、P口（83）和T口（84）；所述柱塞（85）的外周面设有第一环形油槽（86），所述第一环形油槽（86）在反逻辑比例阀（8）的初始状态下能使A口（82）和P口（83）互通；所述第一环形油槽（86）靠近弹簧的槽壁截面积比另一侧的截面积大，从而形成面积差；在所述第一环形油槽（86）远离弹簧的柱塞（85）上还设有第二环形油槽（87），所述第二环形油槽（87）在反逻辑比例阀（8）的电磁力和油压的作用下能与A口（82）相通，所述反逻辑比例阀（8）的电磁力大小由ECU控制；所述柱塞（85）上还设有与第二环形油槽（87）相通的径向孔（88），在所述柱塞（85）的中间还设有连接径向孔（88）与T口（84）的轴向孔（89）；所述P口（83）与主油道（3）相连，所述A口（82）与机械阀（9）相连；

所述机械阀（9）包括阀套（91）、阀芯（95）和弹簧，所述阀芯（95）包括中间轴和分别设置在中间轴两端的圆盘，所述机械阀（9）的阀腔被中间轴两端的圆盘分隔成控制腔（92）、过油腔（93）和弹簧腔（94）；所述控制腔（92）与主油道（3）始终相连，所述弹簧腔（94）始终与反逻辑比例阀（8）的A口（82）相连，所述阀套（91）上设有用于连接油底壳（7）的第一油道（91a）和用于连接反馈压力油腔（11）的第二油道(91b)。

3.根据权利要求2所述的叶片泵变量控制***，其特征在于：所述反逻辑比例阀（8）的A口（82）与P口（83）相通，所述A口（82）与T口（84）不通；压力油经过叶片泵（1）的出油口（2）通过主油道（3）流入反逻辑比例阀（8）的P口（83）和机械阀（9）的控制腔（92），此时反逻辑比例阀（8）的P口（83）、A口（82）和机械阀（9）的控制腔（92）均充满压力油；

所述主油道（3）的油压未达到最低开启压力点之前，压力油经过P口（83）、A口（82）流至机械阀（9）的弹簧腔（94），所述机械阀（9）的阀芯（95）不移动，所述反馈压力油腔（11）的压力油依次通过机械阀（9）的第二油道（91b）、第一油道（91a）流入油底壳（7）；

当所述主油道（3）的油压达到最低开启压力点时，所述反逻辑比例阀（8）在ECU的控制下调节电磁力的大小，所述反逻辑比例阀（8）的柱塞（85）在电磁力和油压的作用下压缩弹簧，此时所述反逻辑比例阀（8）的A口（82）与P口（83）不通，所述A口（82）与T口（84）相通；所述主油道（2）与P口（83）的通道关闭，所述机械阀（9）的弹簧腔（94）内的压力油经反逻辑比例阀（8）的A口（82）和T口（84）泄入油底壳（7），所述机械阀（9）的控制腔（92）内的压力油产生的油压推动机械阀（9）的阀芯（95）向弹簧腔（94）移动，控制腔（92）的部分压力油从第二油道（91b）流入反馈压力油腔（11）直接作用于变量滑块，使变量滑块与转子的偏心量减少，从而降低输出排量；

在所述主油道（3）的油压未达到最大开启压力点之前，压力油经过P口（83）、A口（82）流至机械阀（9）的弹簧腔（94），所述机械阀（9）的阀芯（95）不移动，所述反馈压力油腔（11）的压力油依次通过机械阀（9）的第二油道（91b）、第一油道（91a）流入油底壳（7）；

当主油道（3）的油压达到最大压力开启点时， ECU控制所述反逻辑比例阀（8）,将所述反逻辑比例阀的电磁力大小调为0，所述反逻辑比例阀（8）的在主油道（3）油压的作用下推动柱塞（85）压缩弹簧，使得A口（82）与T口（84）相通，所述主油道（3）与P口（83）的通道关闭，弹簧腔（94）的压力油经反逻辑比例阀（8）的A口（82）和T口（84）泄入油底壳（7），所述机械阀（9）的控制腔（92）内的压力油产生油压推动机械阀（9）的阀芯（95）向弹簧腔（94）移动，控制腔（92）的部分压力油从第二油道（91b）流入反馈压力油腔（11）直接作用于变量滑块，使变量滑块与转子的偏心量减少，从而降低输出排量。

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