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CN108397256A - 机油泵的泄压控制系统 - Google Patents

机油泵的泄压控制系统 Download PDF

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CN108397256A
CN108397256A CN201810252000.9A CN201810252000A CN108397256A CN 108397256 A CN108397256 A CN 108397256A CN 201810252000 A CN201810252000 A CN 201810252000A CN 108397256 A CN108397256 A CN 108397256A
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CN
China
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channel
outlet
proportion magnetic
pressure release
magnetic valve
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Pending
Application number
CN201810252000.9A
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English (en)
Inventor
王松杰
尹强
彭海
唐杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Changan Automobile Co Ltd
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Publication date
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Priority to CN201810252000.9A priority Critical patent/CN108397256A/zh
Publication of CN108397256A publication Critical patent/CN108397256A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/16—Controlling lubricant pressure or quantity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种机油泵的泄压控制系统，包括泄压油道、比例电磁阀、泄压阀和控制模块；泄压油道包括A通道、B通道、C通道和D通道，A通道的进口与机油泵的泵口相连通，A通道具有两个出口，A通道的其中一个出口与B通道的进口相连通，A通道的另一个出口与C通道的进口相连通，B通道的出口以及C通道的出口与D通道的进口相连接，D通道的出口与油底壳连通；比例电磁阀设置在A通道和B通道的交汇处，所述泄压阀设在B通道、C通道和D通道之间的交汇处；控制模块根据发动机运行工况输出与当前发动机运行工况相对应的PWM驱动信号，并基于该PWM驱动信号控制比例电磁阀的开启量。本发明能够根据发动机运行工况自动调节润滑系统的压力。

Description

机油泵的泄压控制系统
技术领域
本发明属于发动机润滑技术领域，具体涉及一种机油泵的泄压控制系统。
背景技术
汽车发动机润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面，从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。润滑系统通常采用机油泵强制供油，机油泵的流量往往要高于发动机主油道需求，其流量又随转速的增加而增加，油压也随之增加。而发动机主油道的压力是有一定要求的，过高的压力会导致发动机功率消耗、液压元件密封不良、机油劣化加快等问题。所以通常在机油泵上设置泄压阀来维持机油泵的输出压力。传统机油泵泄压阀由钢球（图7）和滑阀（图8），此两种结构的共同特点都是利用油液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作的。但由于机油温度在T℃时，随发动机转速的提高，机油泵泵口压力逐渐增大，流量提高，机油泵实际输出流量高于发动机需求流量的流量差随发动机转速提高不断加大，如图9所示。传统机油泵泄压阀通过选用不同弹性系数的弹簧及截面结构来确定P泄保证发动机在极限工况下可以正常工作。弹簧选型及截面结构确定后P泄不再变化，在某个转速下机油泵泵口压力达到P泄机油泵泄压阀全部开启泄压，当发动机转速的继续提高，机油泵分配到主油道的流量超过主油道的流量需求越来越多，机油泵泵口压力越来越高,机油泵高压腔油压过高导致轴功率消耗过多，油耗增加，过高的机油压力导致机油泵容积效率下降、异响、机油加速劣化等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种机油泵的泄压控制系统，能根据发动机运行工况自动调节润滑系统的压力。
本发明所述的机油泵的泄压控制系统，机油泵的泵口与发动机润滑系统的主油道相连通，包括泄压油道、比例电磁阀、泄压阀和控制模块；
所述泄压油道包括A通道、B通道、C通道和D通道，所述A通道的进口与机油泵的泵口相连通，所述A通道具有两个出口，A通道的其中一个出口与B通道的进口相连通，A通道的另一个出口与C通道的进口相连通，所述B通道的出口以及C通道的出口与D通道的进口相连接，D通道的出口与油底壳连通；
所述比例电磁阀设置在A通道和B通道的交汇处，比例电磁阀的输入端连通于A通道，比例电磁阀的输出端连通于B通道；
所述泄压阀设在B通道、C通道和D通道之间的交汇处，所述泄压阀的进油口连通C通道，泄压阀的出油口连通于D通道；
所述控制模块根据发动机运行工况输出与当前发动机运行工况相对应的PWM驱动信号，并基于该PWM驱动信号控制比例电磁阀的开启量。
进一步，所述控制模块根据发动机的转速、扭矩和功率来判断当前发动机运行工况，并根据当前发动机运行工况查询预设的发动机运行工况与PWM波占空比的对应表，输出与当前发动机运行工况相对应的PWM驱动信号，以及利用所述PWM驱动信号驱动比例电磁阀。
进一步，所述比例电磁阀采用三位三通电磁阀。
本发明的有益效果：通过比例电磁阀调节机油泵泄压的流量与压力，能够实现发动机在各工况下主油道压力的持续调节，避免了各工况下主油道压力的过量供给，降低了机油泵泵口的压力，减少了驱动机油泵轴功率的消耗，节省油耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图（泄压阀处于关闭状态）；
图2为本发明的油道示意图；
图3为比例电磁阀的原理图；
图4为比例电磁阀不工作(占空比为0)的示意图；
图5为电磁阀工作(占空比100%)的示意图 ；
图6为比例电磁阀泄油的示意图；
图7为球阀式泄压阀的示意图；
图8为滑阀式泄压阀的示意图；
图9为机油泵实际性能与机油泵性能需求对比图；
图中，1、泄压油道，2、比例电磁阀，3、泄压阀，4、主油道，5、机油泵。
图中的箭头表示机油的流动方向。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示的机油泵的泄压控制系统，机油泵5的泵口与发动机润滑系统的主油道4相连通，该泄压控制系统包括泄压油道1、比例电磁阀2、泄压阀3和控制模块（图中未示出）。
如图1和图2所示，所述泄压油道1包括A通道、B通道、C通道和D通道，所述A通道的进口与机油泵5的泵口相连通，所述A通道具有两个出口，A通道的其中一个出口与B通道的进口相连通，A通道的另一个出口与C通道的进口相连通，所述B通道的出口以及C通道的出口分别与D通道的进口相连接，D通道的出口与油底壳连通，以确保在泄压时从C通道流入D通道的机油能流回油底壳。
如图1和图2所示，所述比例电磁阀2设置在A通道和B通道的交汇处，比例电磁阀2的输入端连通于A通道，比例电磁阀2的输出端连通于B通道，在比例电磁阀2处于开启状态时，A通道的机油能依次经过比例电磁阀2的输入端以及输出端后流入B通道。
本实施例中，比例电磁阀2采用三位三通电磁阀(参见图3),该比例电磁阀有三个口，分别为P口、A口和T口，其中P口为前面所述的输入端，A口为输出端,还有B通道的机油是通过T口排出（见图4所示）。当电磁阀占空比为0时，即电磁阀电流为0时，机油进入P口通过旁通油道（图4中虚线箭头所示通道）挤压阀芯，当油道压力大于阀芯下端的支撑弹簧时，当P口与A口连通时，机油通过电磁阀进入B油道，此时P口的机油压力最大。当电磁阀占空比为100%（参见图5），即电磁阀电流为最大时，电磁阀推动阀芯上端弹簧与虚线箭头所示通道机油压力共同推动阀芯挤压阀芯下端弹簧，当P口与A口连通时（即图5中实线箭头所示通道），机油通过电磁阀进入B油道，此时P口的机油压力最小。图6为电磁阀泄油状态，当B通道的机油需要排出时，B通道的机油通过图6中的箭头所示通道排出。
如图1和图2所示，所述泄压阀3设在B通道、C通道和D通道之间的交汇处，所述泄压阀3的进油口连通于C通道，泄压阀的出油口连通于D通道。在泄压阀3未开启时，C通道与D通道之间不连通，在泄压阀3开启时，C通道的机油依次通过泄压阀的进油口、出油口后流入D通道，实现泄压。不管泄压阀3是处于开启状态，还是处于非开启状态，B通道与C通道之间，以及B通道与D通道之间均不连通。
所述控制模块根据发动机运行工况输出与当前发动机运行工况相对应的PWM驱动信号，并基于该PWM驱动信号控制比例电磁阀2的开启量。具体为：所述控制模块根据发动机的转速、扭矩和功率来判断当前发动机运行工况，并根据当前发动机运行工况查询预设的发动机运行工况与PWM波占空比的对应表，输出与当前发动机运行工况相对应的PWM驱动信号，以及利用所述PWM驱动信号驱动比例电磁阀2，以达到根据当前发动机运行工况通过PWM驱动信号控制比例电磁阀2的开启量的目的。
本实施例中，泄压阀3为弹簧式泄压阀，泄压阀3的阀瓣与阀座的密封靠弹簧的作用力P弹，以下简称泄压阀弹簧P弹。
本实施例的工作原理是：
通过由PWM驱动信号控制的比例电磁阀2的开启量，调节进入B通道的机油压力P1，进而调节泄压阀3开启压力P泄，P泄=P1+P弹，其中，P1表示B油道的机油压力。泄压阀3的开启压力P泄能在0~P0+P弹范围内调节。
在比例电磁阀不工作时，即B通道内无机油进入，P1为0，P0＞P1 ，P0为C通道的机油压力，泄压阀的开启压力P泄由泄压阀弹簧P弹控制。
当比例电磁阀完全开启时，B油道的机油压力P1与A油道机油压力P0相等，即P0=P1，泄压阀的开启压力P泄(P泄=P1+P弹=P0+P弹)大于P0，此时泄压阀3不开启。
本实施例通过控制模块智能调节泄压阀开启压力P泄，使机油泵5的泵口压力保持在合理的范围，在满足主油道4压力需求的前提下，避免了泵口压力过高，减少了曲轴带动机油泵转子泵油的阻力，节省轴功。

Claims (3)

1.一种机油泵的泄压控制系统，机油泵（5）的泵口与发动机润滑系统的主油道（4）相连通，其特征在于：包括泄压油道（1）、比例电磁阀（2）、泄压阀（3）和控制模块；
所述泄压油道（1）包括A通道、B通道、C通道和D通道，所述A通道的进口与机油泵的泵口相连通，所述A通道具有两个出口，A通道的其中一个出口与B通道的进口相连通，A通道的另一个出口与C通道的进口相连通，所述B通道的出口以及C通道的出口与D通道的进口相连接，D通道的出口与油底壳连通；
所述比例电磁阀（2）设置在A通道和B通道的交汇处，比例电磁阀（2）的输入端连通于A通道，比例电磁阀（2）的输出端连通于B通道；
所述泄压阀（3）设在B通道、C通道和D通道之间的交汇处，所述泄压阀的进油口连通C通道，泄压阀的出油口连通于D通道；
所述控制模块根据发动机运行工况输出与当前发动机运行工况相对应的PWM驱动信号，并基于该PWM驱动信号控制比例电磁阀的开启量。
2.根据权利要求1所述的机油泵的泄压控制系统，其特征在于：所述控制模块根据发动机的转速、扭矩和功率来判断当前发动机运行工况，并根据当前发动机运行工况查询预设的发动机运行工况与PWM波占空比的对应表，输出与当前发动机运行工况相对应的PWM驱动信号，以及利用所述PWM驱动信号驱动比例电磁阀。
3.根据权利要求1或2所述的机油泵的泄压控制系统，其特征在于：所述比例电磁阀（2）采用三位三通电磁阀。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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