可变排量润滑油泵的制作方法
【专利说明】可变排量润滑油泵
[0001 ] 本发明涉及用于向内燃机提供加压润滑油的可变排量润滑油栗。
[0002]润滑油栗是机械栗并且由发动机机械地驱动。润滑油栗流体地耦接到内燃发动机，以将加压润滑油栗送到和栗送穿过该发动机。
[0003]W0 2012/113437公开了一种可变润滑油栗，其具有有着在可移位控制环内转动的可径向滑动的叶片的栗转子，所述可移位控制环相对于转子轴线在高栗送量位置和低栗送量位置之间可径向移位或者枢轴转动。栗包括压力控制系统，其用于控制加压润滑油在栗出口处的排放压力。压力控制系统包括流体压力控制室，其用于将可移位控制环推入高栗送量方向。压力控制系统还包括流体引导室，其用于对抗着由压力控制室产生的力而将控制环推入低栗送量方向。压力控制室是引导室的对抗方(antagonist)。引导室和控制室直接流体地连接到排放压力。
[0004]压力控制室还通过压力控制阀流体地连接到大气压，所述压力控制阀控制压力控制室中的压力。压力控制阀具有控制阀柱塞，该控制阀柱塞用于使控制阀的控制端口打开和闭合。压力控制阀的控制端口连接到压力控制室的出口，使得在压力控制阀的打开的阀位置中，压力控制室连接到大气压。在压力控制阀的闭合的阀位置中，压力控制室连接到排放压力。该控制布置提供了短的流体路径，使得控制量和控制稳定性是高的。然而，虽然栗的排放压力是受控的并且保持稳定，但是在发动机中或发动机处的润滑油压力实际上对于发动机的充分润滑来说是相关的且重要的过程变量。
[0005]DE 10 2008 048 856 A1公开了具有可变排量润滑油栗的相似布置。压力控制阀不受排放压力的控制，而是受发动机的润滑油压力的控制。实践已经表明具有这种控制布置的润滑油栗可能会引起压力脉动和流速脉动。这些类型的脉动引起润滑油栗的性能损失并且还引起不必要的磨损。
[0006]本发明的一个目的在于提供一种具有高控制量的可变排量润滑油栗。
[0007]利用具有权利要求1的特征的可变排量润滑油栗来解决该目的。
[0008]根据权利要求1的可变排量润滑油栗具有发动机压力输入端口，其能够连接到发动机的发动机压力输出端口，使得在润滑油栗处可获得发动机处或发动机中的润滑油压力pa,以控制润滑油栗的排放压力pd。控制阀柱塞流体地连接到发动机压力输入端口，使得控制阀柱塞被发动机的润滑油压力pe推入到打开位置中，在该打开位置中，压力控制室连接到大气压pa。此外，引导室也直接连接到发动机压力输入端口，使得引导室由发动机的润滑油压力pe控制和驱动，而不是由排放压力pd控制和驱动。因此，在被导向到引导室和导向到控制阀柱塞的压力之间不存在相关的相移，使得润滑油栗的压力控制变得稳定，并且能够避免排放压力和排放流量的脉动。这导致发动机的润滑油压力的控制量更高、润滑油栗的性能损失减小和寿命增加。
[0009]根据本发明的一个优选实施例，压力控制室还连接到发动机压力输入端口，使得压力控制室不再直接连接到排放压力。因此，影响可移位控制环的位置的所有三个控制元件都由发动机的润滑油压力pe驱动，使得不会产生影响控制元件的压力信号的相关相移。
[0010]根据本发明的一个优选实施例，控制环被预拉伸弹簧预拉伸到高栗送量方向。预拉伸弹簧是引导室的对抗方。
[0011 ] 优选地，控制阀柱塞被独立的控制阀柱塞弹簧预拉伸到所述控制阀柱塞的闭合位置中。控制阀柱塞弹簧充当将控制阀柱塞推入打开位置中的发动机润滑油压力pe的对抗方。
[0012]参照附图描述了本发明的两个实施例，其中
[0013]图1示出了可变排量润滑油栗与内燃发动机一起的第一布置，其中控制阀和引导室由发动机的润滑油压力pe致动，和
[0014]图2示出了可变排量润滑油栗与内燃发动机一起的第二布置，其中控制阀、引导室和压力控制室由发动机的润滑油压力pe致动。
[0015]图1和2示出了润滑油回路布置的示意性表示，所述回路布置包括可变排量润滑油栗10和内燃发动机70，它们两者限定了润滑油回路的相关元件。润滑油栗10由发动机70机械地驱动，使得润滑油栗10的转速与发动机70的转速成比例。润滑油栗10通过栗入口 20从润滑油箱50吸取润滑油，并且利用排放压力pd通过栗出口 21和润滑油供给线80将加压润滑油栗送到发动机70。在发动机70内部，润滑油具有发动机的润滑油压力pe，其小于栗的排放压力pd。润滑油从发动机70经过回流线86流回到润滑油箱50，在该润滑油箱处，润滑油处于大气压pa下。
[0016]栗10包括限定腔体16的栗外壳11，其中，具有可径向滑动叶片14的栗转子13在可移位控制环12内转动。栗外壳11由两个栗侧壁15闭合，所述栗侧壁中的一个在附图中没有示出。栗侧壁15、叶片14、栗转子13和控制环12限定五个转动栗室17。侧壁15中的一个具有栗室入口 18和栗室出口 19，润滑油通过其流入转动栗室17中和流出转动栗室17。
[0017]如图1和图2所示，控制环12能够线性移位，使得能够设定控制环12相对于栗转子13的转动轴线90的偏心距，从而使控制环12在低偏心距位置处的低栗送量和高偏心距位置处的高栗送量位置之间移位。
[0018]控制环12具有被部分容纳在压力控制室25中的第一控制环柱塞24，并且具有被部分容纳在与压力控制室25相对的引导室23中的第二控制环柱塞22。压力控制室25和引导室23由栗外壳11限定并且是对抗方。控制环12和柱塞22、24是单个整体部件。
[0019]控制环12被位于压力控制室25内部的预拉伸弹簧28机械地预拉伸到高栗送量方向。预拉伸弹簧28和控制室25两者是引导室23的对抗方。
[0020]压力控制室25通过包括压力节流阀67的内部压力线87与排放压力pd流体地连接。润滑油能够经由节流阀67流经内部压力线87并且流经控制室入口 26进入压力控制室25，使得只要润滑油通过节流阀67流到压力控制室25就在节流阀67处发生校准的压降。如果润滑油没有流经压力线87，那么压力控制室25内部的润滑油压力大致等于排放压力pd。
[0021]压力控制室25还具有控制室出口 27，所述出口通过内部控制线83与压力控制阀60的控制端口 66流体地连接。通过控制控制环12的位置，压力控制阀60将发动机的润滑油压力pe维持在与发动机70和栗10的转速无关的大致恒定的标准压力值下。
[0022]压力控制阀60具有带有可移位柱塞布置的柱形控制阀外壳69，所述可移位柱塞布置具有入口压力柱塞62、控制阀柱塞64和机械地连接入口压力柱塞62和控制阀柱塞64的柱塞轴63。包括控制阀柱塞64的柱塞布置能够在闭合位置和如图1和2中所示的打开位置之间移位。在打开位置中，压力控制室25通过控制端口 66和栗控制出口 30与处于大气压pa下的润滑油箱50流体地连接。
[0023]包括控制阀柱塞64的柱塞布置的位置由将控制阀柱塞64预拉伸到闭合位置中的控制阀柱塞弹簧68和反作用于入口压力柱塞62的流体压力确定。
[0024]栗10具有发动机压力输入端口 92，其通过内部润滑油线与控制阀60的控制压力输入61流体地连接，使得入口压力柱塞62承受发动机的润滑油压力pe。由发动机的润滑油压力pe产生的反作用于入口压力柱塞62的力反作用于由控制阀柱塞弹簧68产生的力。
[0025]引导室23还通过内部润滑油线88与栗10的发动机压力输入端口 92流体地连接，使得在引导室23内，总是存在发动机的润滑油压力pe，将引导室柱塞22推入低栗送量方向。
[0026]在图1所示的实施例中，发动机的润滑油压力pe指向引导室23和压力控制阀60，而压力控制室25流体地连接到栗出口 21。
[0027]在图2所示的第二实施例中，控制室25还通过内部线87’流体地连接到发动机压力输入端口 92，使得压力控制室25承受发动机的润滑油压力pe并且在控制阀60闭合时达到压力pe。
[0028]因此，由于能够避免压力脉动和流量脉动，所以显著改进润滑油栗10的控制特征。
【主权项】
1.一种可变排量润滑油栗(10)，该栗流体地耦接到内燃发动机(70)并且被其机械地驱动，以将加压润滑油栗送到所述发动机(70)，所述可变排量润滑油栗包括: 栗转子(13)，其具有在可移位控制环(12)内转动的可径向滑动的叶片(14)，所述可移位控制环相对于转子轴线(90)在高栗送量位置和低栗送量位置之间能够径向移位或者枢轴转动， 压力控制系统，其用于控制通过栗出口(21)离开所述栗(10)的润滑油的排放压力pd，所述压力控制系统包括: 压力控制室(25)，其用于将所述控制环(12)推入高栗送量方向， 引导室(23)，其用于对抗着所述压力控制室(25)而将所述控制环(12)推入低栗送量方向， 发动机压力输入端口(92)，其连接到所述发动机(70)的发动机压力输出端口(94)，和 压力控制阀(60)，其控制所述压力控制室(25)中的压力， 所述压力控制阀(60)包括用于使所述控制阀(60)的控制端口(66)打开和闭合以使所述压力控制室(25)连接到大气压pa或与其断开连接的控制阀柱塞(64)， 其中，所述控制阀柱塞￠4)流体地连接到所述发动机压力输入端口(92)，使得所述控制阀柱塞￠4)被发动机的润滑油压力推入所述打开位置，并且 其中，所述引导室(23)连接到所述发动机压力输入端口(92)。2.如权利要求1所述的可变排量润滑油栗(10)，其中，所述压力控制室(25)连接到所述发动机压力输入端口(92)。3.如前述权利要求之一所述的可变排量润滑油栗(10)，其中，所述控制环(12)被预拉伸弹簧(28)预拉伸到高栗送量方向。4.如前述权利要求之一所述的可变排量润滑油栗(10)，其中，所述控制阀柱塞￠4)被独立的控制阀柱塞弹簧(68)预拉伸到所述控制阀柱塞(64)的闭合位置中。
【专利摘要】本发明涉及一种可变排量润滑油泵(10)，该泵流体地耦接到内燃发动机(70)并且被其机械地驱动，以将加压润滑油泵送到发动机(70)。该泵包括：泵转子(13)，其具有在可移位控制环(12)内转动的可径向滑动叶片(14)，可移位控制环相对于转子轴线(90)在高泵送量位置和低泵送量位置之间能够径向移位或者枢轴转动，和压力控制系统，用于控制通过泵出口(21)离开泵(10)的润滑油的排放压力pd；压力泵的控制系统包括：压力控制室(25)，其用于将控制环(12)推入高泵送量方向，引导室(23)，其用于对抗着压力控制室(25)而将控制环(12)推入低泵送量方向，发动机压力输入端口(92)，其连接到发动机(70)的发动机压力输出端口(94)，和压力控制阀(60)，其控制压力控制室(25)中的压力。压力控制阀(60)包括用于使控制阀(60)的控制端口(66)打开和闭合以使压力控制室(25)连接到大气压pa或与其断开连接的控制阀柱塞(64)。控制阀柱塞(64)流体地连接到发动机压力输入端口(92)，使得控制阀柱塞(64)被发动机的润滑油压力推入打开位置中。引导室(23)连接到发动机压力输入端口(92)。
【IPC分类】F04C14/24, F04C2/344, F04C14/22
【公开号】CN105264230
【申请号】CN201380076820
【发明人】尼古拉·切拉塔, 毛里齐奥·莫里格利亚, 安德里亚·玛洛蒂, 尼古拉·诺维
【申请人】皮尔伯格泵技术有限责任公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2013年5月24日
【公告号】EP3004647A1, US20160115832, WO2014187503A1