可变排量液压泵的控制[发明专利]

*CN102878076A*

(10)申请公布号 CN 102878076 A(43)申请公布日 2013.01.16

(12)发明专利申请

(21)申请号 201210239666.3(22)申请日 2012.07.10(30)优先权数据

13/182,647 2011.07.14 US

(71)申请人福特全球技术公司

地址美国密歇根州迪尔伯恩市中心大道

330号800室(72)发明人德里克·金奇 马克·R·多布森

列弗·佩卡尔斯基赫若达亚·马赫帕特洛(74)专利代理机构北京连和连知识产权代理有

限公司 11278

代理人贺小明(51)Int.Cl.

F04C 14/18(2006.01)F04C 14/00(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)发明名称

可变排量液压泵的控制(57)摘要

一种控制传动装置中的压力的系统，包括：可变排量的泵，将流体从泵输送到传动装置的回路，使用上述回路中的流体来调节压力以控制泵排量的阀门，包括蓄积器的控制压力源，与上述源一起作用、引起阀门改变调节压力的第一弹簧，以及与来自上述回路的反馈压力一起作用、对抗上述变化的第二弹簧。

CN 102878076 ACN 102878076 A

权 利 要 求 书

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1.一种控制传动装置中的压力的系统，其特征在于，包含：可变排量的泵；

将流体从泵输送到传动装置的回路；

使用上述回路中的流体来调节压力以控制泵排量的阀门；包括蓄积器的控制压力源；与上述源一起作用、引起阀门改变调节压力的第一弹簧；与来自上述回路的反馈压力一起作用、对抗上述变化的第二弹簧。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述泵是叶片泵，其排量响应于由阀门输出的调节压力变化。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制压力源包括：管路压力控制阀；

管路压力控制阀的进给压力源；以及

用于控制管路压力控制阀产生的压力的电动螺线管。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统无流体通过其从泵出口输送到上述阀门的反馈压力的孔口。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄积器包括：包含流体体积的腔；以及

推进流体从体积中流出的第三弹簧。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变化增加泵排量。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述泵还包含：入口；出口；压油室；

压油室周围的枢转环；

推进环使环枢转来对抗调节压力的第四弹簧；以及承载在转子上、从入口经过压油室到达出口的叶片。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包含位于控制压力源的孔口；并且所述蓄积器适于包含至少一部分流经孔口的流体。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄积器适于包含至少一部分从阀门流到控制压力控制源的流体。

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CN 102878076 A

说 明 书可变排量液压泵的控制

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技术领域

[0001]

本发明总体上涉及可变排量的液压泵的控制，更具体地，涉及偏心转子叶片泵的

控制。背景技术

可变排量的液压泵根据传动系统的流量要求来提供可变流量输出，该流量要求又

称为“流量需求(flow demand)”。流量输出的变化通过改变泵的排量或泵的输入轴每转从入口输送到出口的流体体积来获得。当泵的转速提高时，流量输出可以保持不变。[0003] 可变排量的液压泵用于许多自动传动装置。另一种传动泵，如齿轮泵，不同于可变排量的液压泵，其使用固定排量来提供与泵的转速成正比的液压流量。

[0004] 用于自动传动装置的液压动力和控制系统要求流量供给(流量需求)与给定温度下所需的压力成正比，而且不受泵速的影响。

[0005] 系统液压压力由电子控制的液压阀来调节，并且由液压控制系统通过将过量的液压流量排到传动油槽来保持。

[0006] 所需的液压流量和输送的流量的压力及温度的不同导致压力过大的液压流量，从而产生与泵的液压输出成正比的液压损失，该输出与泵速成正比。

[0002]

发明内容

一种控制传动装置中的压力的系统，包括：可变排量的泵，将流体从泵输送到传动装置的回路，使用上述回路中的流体来调节压力以控制泵排量的阀门，包括蓄积器的控制压力源，与上述源一起作用、引起阀门改变调节压力的第一弹簧，以及与来自上述回路的反馈压力一起作用、对抗上述变化的第二弹簧。

[0008] 控制系统的液压通道不要求有特定大小的开口或排放孔来减少液压控制系统的响应时间或降低液压压力的不稳定性。[0009] 由于消除了对排放孔的控制，本来需要增加发动机功率来保持液压流量的液压损失减少，从而增加燃油经济性。

[0010] 优选的实施例的适用范围通过下述具体实施方式、权利要求和附图将变得显而易见。应当理解，该实施方式和具体示例尽管表明了本发明的优选的实施例，但其仅仅是通过说明的方式给出的。对所描述的实施例和示例做出各种不同的变化和改进对于本领域技术人员来说将变得显而易见。

[0007]

附图说明

[0011] 结合附图参考下面给出的具体实施方式将使本发明更容易理解，其中：图1是可变排量叶片泵的横截面视图；并且

[0013] 图2是用于控制自动传动装置的可变排量叶片泵的系统的原理图。

[0012]

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CN 102878076 A

说 明 书

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具体实施方式

[0014] 现在参照附图，图1表示用于机动车辆自动传动装置的可变排量的液压泵10。[0015] 驱动转子12支承叶片14，其被支承在转子上径向滑动到与转子周围的偏心可移动孔环16接触。当可移动孔环16以枢转环18枢转时，泵的排量就减少，从而减少其相对于驱动转子12的偏心位置。

[0016] 由压缩弹簧20产生并作用在可移动孔上的力趋于使可移动孔环16绕枢转销18顺时针方向枢转到其最大偏心距，从而趋于产生最大的泵排量。

[0017] 包含加压液压流体并且在枢转销18与油封22之间逆时针周向延伸的密封腔23中的液压压力对抗弹簧20作用在可移动孔环16上的力，从而趋于使可移动孔环逆时针枢转，减少可移动孔环16的偏心距并减少泵的体积排量。

[0018] 叶片环24限制叶片14向内径向移动。流体从油槽26流出经过过滤器28到达泵的入口。叶片14绕轴30顺时针转动，将流体从入口沿着拱形通道32吸出，流体在此通道中被压缩并且经过出口通道34输送到传动装置液压系统。腔36是在枢转销18和油封22之间顺时针周向延伸的空间，通过泵壳体38排出。[0019] 在车辆工作状态下，泵10开始产生比保持操作系统的目标压力所需更多的流量，过量的流量重新流入密封腔23。由于密封腔23内压力开始增加，反作用于弹簧20的力的液压力开始使可移动孔环16绕枢转销18逆时针枢转，从而减小泵的偏心距并减少泵可以输送的流量。当需要额外的流量来保持系统操作压力时，通过系统调压阀38来减少流入密封腔23的流量，从而减小反作用于弹簧20的力。可移动孔环16通过改变位置来补偿力，以增加泵的流量来满足额外的流量需求。

[0020] 图2所示的泵控制系统50包括螺线管进给压力源52，来自管路34中的泵出口压力的限制压力，该压力为管路压力。

[0021] 管路压力控制螺线管54为电动液压装置，它控制管路压力控制(LPC)回路56中的压力，该回路与螺线管输出连接并与主调节器阀(MRV)58连接。LPC螺线管54被电动地控制来输出特定的压力，其对应于期望的管路压力。LPC孔口60位于回路56中。[0022] 控制流量限制器62为蓄积器，其经过孔口60与管路压力控制螺线管54液压连通，并且该控制流量限制器包含处于弹簧64产生并保持的压力下的流体。[0023] MRV58包括阀槽59，其可沿阀室移动。管路压力补偿弹簧66确定可以用MRV58得到的最小管路压力。回路56中，除了弹簧66的力，来自管路压力控制源的压力还在MRV58的槽59左手端产生力。

[0024] 减小管路压力回路68将调节的压力带至泵10的腔23，用以驱动孔环16对抗弹簧20的力。

[0025] 噪声响应降低弹簧72将力施加在MRV58的槽59的右手端。噪声响应降低弹簧72具有足够高的弹簧常数来消除槽的超程，其较好地控制在3-7N/mm的范围内。

[0026] 管路压力回路76在管路压力下将流体从泵10的出口34输送到传动装置的液压驱动系统，然后将流体再输送回油槽26。除了弹簧72的力，回路80中的反馈压力还在MRV58的槽59的右手端产生力。LPC压力和弹簧66的力被来自于管路压力回路80的压力以及噪声响应降低弹簧72的力对抗，导致在MRV槽59的位置上形成平衡力，其计量管路压力降低回路68的流量。

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说 明 书

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可以关闭优先油路70来减少总流量负载。

[0028] 传动流量负载74为当前传动操作所需管路压力下除了优先回路70中的流量之外的流量。

[0029] 因为孔口60会引起很大阻尼，所以反馈压力管路80与MRV58之间没有使用孔口。如果反馈管路80中出现孔口，就将导致引起延迟响应管路压力错误的迟滞。[0030] LPC回路孔口60为MRV58提供阻尼。孔口60，连同控制流量限制器62一起，设定MRV58的槽59响应回路56中LPC压力变化而移动时的最大流量。部分通过LPC回路孔口60被节流的流体流量流进控制流量限制器(CRL)62，从而需要更多的流量来驱动MRV58和阻尼MRV移动。

[0031] 当MRV58的槽向左边的管路压力补偿弹簧66移动来减少管路压力时被推向LPC螺线管54的流体也流进CPL蓄积器62中。此流量通常可以大于容易流过LPC回路孔口60的流量，或者大于LPC螺线管54可以挡住的流量，从而导致MRV58的LPC一侧上的压力增加并保持管路压力高于控制管路压力。

[0032] 噪声响应降低弹簧72使MRV58的槽离开管路压力补偿弹簧66向右的位移最小。弹簧72对抗过度的阀门移动来响应将改变流量负载74的压力信号中的噪声。这种输入MRV58的噪声可以导致MRV的大排量，这是由于(i)MRV58与其排量控制机制之间的速度差，以及(ii)事实证明MRV控制回路68中的压力降低，但其反馈信号为管路80中的管路压力。噪声响应降低弹簧72的功能本质上是单向的。[0033] 根据专利法规的规定，本发明描述了优选的实施例。但是，应该注意到可以实施与具体阐述和描述的实施例不同的可选实施例。

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CN 102878076 A

说 明 书 附 图

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图1

图2

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