用于泵输出压力控制的控制系统与方法技术方案

一种泵系统，包括具有控制部件的泵，所述控制部件响应于加压工作 流体的供给来减小由所述泵加压的工作流体的压力。所述控制部件由调节 阀连通至所述泵的输出。所述控制部件接收加压工作流体以便响应于所供 给的工作流体的压力来减小所述泵的输出。所述调节阀选择性地将加压工 作流体连通至所述控制部件。所述调节阀具有控制口以接收来自所述泵的 加压工作流体，从而克服偏压力将阀迫压至关闭位置。可控阀能够操作以 中断向所述控制口供给加压工作流体，从而改变所述泵的输出压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制泵以4更控制泵的输出压力的系统与方法。更 具体地，本专利技术涉及一种控制泵以便以可选择的输出压力来工作的系统与 方法，其中，所述控制系统与方法将进行故障保护以提供超过最低要求的 输出压力。
技术介绍
用于诸如油之类的不可压缩流体的泵通常是齿轮泵或者叶片泵。在诸 如汽车发动机润滑系统之类的环境中，因为这些泵的输出通常供给至能够 模制为固定尺寸的孔的润滑系统，当发动机工作转速变化时，这些泵将在 宽的速度范围内工作，从而导致泵的输出量和输出压力随着它们的工作速 度而变化。通常，当发动机工作转速增大时，发动机要求润滑油压力从最低必要 水平增大至最高必要压力水平，但是最高必要油压通常是正好在发动机达 到其最大工作转速之前从泵获取的。因此，泵将在发动机工作转速范围的 很大部分中提供过度供给的润滑油。为了控制这种过度供给以及由此引起的可能以其它方式损坏发动机部 件的超压，在这种环境中的定排量泵通常设置有泄压阀，所述泄压阀允许 过度供给的油中的不需要部分返回至油池或油箱，或者回流至泵的入口， 以便仅向发动机供给所需量的流体，且因此仅向发动机供给所需压力的流 体。尽管定排量泵配装这种泄压阀确实处理了在较高工作速度的过度供 给，但这种系统存在缺点。例如，即使泄压阀防止输送过度供给的流体的 不需要部分，但泵仍旧消耗输入能量以泵送过度供给的流体，因此所述泵 会消耗超出需要的更多发动机动力。对这种环境中的定排量泵的一种替代是变排量泵，变排量泵能够是齿 轮泵或更常为叶片泵。这样的泵包括可移动的控制部件，例如使得泵的每次旋转的排量能够改变的叶片泵中的泵环。通常，直接或间接地以来自泵 的输出的加压油供给连接至所述控制部件的控制活塞，并且，当由供给到 控制活塞上的油的压力所产生的力足以克服偏压弹簧的力时，移动所述控 制部件以l更减小泵的排量并由此将所泵送的油量和油压降低至所需水平。如果所供给的加压油的压力低于所需水平，则在控制活塞处生成的力 低于由偏压弹簧所生成的力，且偏压弹簧将移动控制部件以^更增大泵的排 量。通过这种方式，能够调节泵的输出量(从而调节泵的输出压力)以便 保持所选择的、平衡的压力值。尽管这种变排量泵提供了M定排量泵和泄压阀的优点，但是在一些 情况下需要进一步相对于发动机转速而不是仅相对于泵的输出压力来控 制这些泵的排量，由此使得设计者能够改变由用于不同转速的发动机工作 的泵所产生的所需压力水平和/或流动。至少部分基于发动机的工作转速的 有效的泵的排量控制能够引起发动机效率和/或燃料消耗的改善。尽管需要这样的排量控制，但是还需要在排量控制系统发生故障的 情况下，所述系统应当进行故障保护，使得正在由泵系统供给的发动机或 其它装置免受臾难性的故障。具体地，因为润滑油系统的故障能够引^JL 动机的灾难性的故障，所以需要在何速度相关的排量控制系统必须进行故 障保护以防止对发动机的损害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新颖的用于控制泵系统的输出的故障保护 控制系统及方法。根据本专利技术笫一方面，提供有一种泵系统，用于向工作流体压力需求 随着自身工作速度而改变的装置供给加压工作流体，所述系统包括泵， 其由所述装置操作，使得所述泵的工作速產依赖于所述装置的工作H 所述泵包括控制部件以响应于施加至所述控制部件的压力来减小所述泵 的输出；调节阀，其将所述泵的输出连通至所述控制部件，所述调节阀具 有偏压构件以将所述调节阀偏压至完全打开位置，且所述调节阀包括第一室，其接收来自所述泵的所述输出的加压工作流体，以〗更生成对应于所 述泵的输出压力逆着所述偏压构件作用以关闭所述阀的力；以及第二室， 其接收来自所述泵的所述输出的加压工作流体，以^t生成对应于所述泵的7所述输出压力的力，所述力与在所述第 一室中所生成的所述力 一起作用，从而逆着所述偏压构件作用以关闭所述阀；以及可控阀，其中断向所述第 二室供给加压工作流体以改变所述泵的所述输出压力。优选地，所述泵为变排量泵。根据本专利技术的另一方面，提供有一种泵系统，用于向工作流体压力需 求随自身工作速度而改变的装置供给加压工作流体，所述系统包括泵， 其由所述装置操作，4吏得所述泵的工作i^依赖于所述装置的工作速度， 所述泵包括第 一控制部件和第二控制部件，所述第一控制部件接收加压工 作流体的第一供给，以响应于所供给的工作流体的压力来减小所述泵的输 出，所述第二控制部件能够工作而接收加压工作流体的第二供给，以响应 于所供给的工作流体的压力来减小所述泵的输出；调节阀，其将加压工作 流体的第二供给连通至所述第二控制部件，将所述第二供给与所述第一供 给的效果叠加，所述调节阀具有偏压构件以将所述调节阀偏压至完全打开 位置，并具有控制口以接收来自所述泵的加压工作流体，从而克服偏压构 件的力而将所述调节阀迫压至关闭位置；以及可控阀，其中断向所述控制 口供给加压工作流体以改变所述泵的所述输出压力。根据本专利技术的再一方面，提供一种泵系统，用于向工作流体压力需求 随自身工作l变而改变的装置供给加压工作流体，所述系统包括泵，其 由所述装置操作，使得所述泵的工作it^依赖于所述装置的工作速度，所 述泵包括控制部件，其改变所述泵的排量；偏压构件，其将所述控制部 件偏压到最大排量位置；第一控制室，其接收由所述泵加压的工作流体， 以便在所述控制部件上产生力来克服所述偏压构件的偏压作用，从而将所 述控制部件移向最小排量位置；第二控制室，其接收由所述泵加压的工作 流体，以便在所述控制部件上产生力来克服所述偏压构件的偏压作用，从 而将所述控制部件移向最小排量位置；第一调节阀，其向所述第一控制室 供给经调节的量的加压工作流体，以便使所述泵系统在第一平衡输出压力 操作；第二调节阀，其向所述第二控制室供给经调节的量的加压工作流体， 以便使所述泵系统在第二平衡输出压力操作，第二平衡操作压力低于所述 第一平衡输出压力；以及调节岡，其能够操作而选择性地启动所述第二调节阀以便将所述泵系统的平衡输出压力从所述第一平衡输出改变为所述 第二平衡输出压力。本专利技术提供了一种用于向装置提供加压工作流体的泵系统及方法，所述装置还驱动所述系统的泵，4吏得所述泵的工作ilJL随着所述装置的工作 速度改变且所述装置的工作流体需求随着所述装置的工作i^而变化。所 述泵包括响应于加压工作流体的供给来减小由所述泵加压的所述工作流 体的压力的控制部件。在一种实施方式中，所述控制部件通过调节阀连通 至所述泵的输出，所述调节阀被偏压至打开位置并且包括能够接收加压工 作流体以便产生迫压所述阀关闭的力的第一室和第二室，且通过控制装置 能够禁止向所述第二室供给加压工作流体。本专利技术还提供了一种泵系统及方法，其中，泵的控制部件接收加压工 作流体的第一供给以响应于所供给的工作流体的压力来减小所述泵的输 出，并且调节阀将加压工作流体的第二供给连通至所述控制部件，所述第 二供给与所述第一供给的效果叠加。所述调节阀具有偏压构件以便将所述 调节阀偏压至完全打开位置，且所述调节阀具有控制口以接收来自所述泵 的加压工作流体，从而克服所述偏压构件的力将所述阀迫压至关闭位置。 可控阀能够操作而中断向控制口供给加压工作流体，以便改变所述泵的输 出压力。附图说明现在将参考附图仅通过示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵系统，用于向工作流体压力需求随自身工作速度而改变的装置供给加压工作流体，所述系统包括：　泵，其由所述装置操作，使得所述泵的工作速度依赖于所述装置的工作速度，所述泵包括用于调节所述泵的输出压力的控制部件；　调节阀，其具有与所 述泵的输出流体连通的第一入口和第二入口、与工作流体的储存器流体连通的第一出口以及与所述泵的所述控制部件流体连通的第二出口，所述调节阀具有往复运动的阀芯，所述阀芯响应于泵的工作速度移动以便选择性地打开和关闭所述第一入口和所述第二出口的流体连通，所述调节阀被偏压为关闭所述第一入口和所述第二出口之间的流体连通并打开所述第一出口和所述第二出口之间的流体连通；以及　控制器，其能够操作以中断所述第二入口的流体连通，从而在第一平衡压力与较高的第二平衡压力之间改变所述泵的输出压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.26 US 60/847,2381.一种泵系统，用于向工作流体压力需求随自身工作速度而改变的装置供给加压工作流体，所述系统包括泵，其由所述装置操作，使得所述泵的工作速度依赖于所述装置的工作速度，所述泵包括用于调节所述泵的输出压力的控制部件；调节阀，其具有与所述泵的输出流体连通的第一入口和第二入口、与工作流体的储存器流体连通的第一出口以及与所述泵的所述控制部件流体连通的第二出口，所述调节阀具有往复运动的阀芯，所述阀芯响应于泵的工作速度移动以便选择性地打开和关闭所述第一入口和所述第二出口的流体连通，所述调节阀被偏压为关闭所述第一入口和所述第二出口之间的流体连通并打开所述第一出口和所述第二出口之间的流体连通；以及控制器，其能够操作以中断所述第二入口的流体连通，从而在第一平衡压力与较高的第二平衡压力之间改变所述泵的输出压力。2. 如权利要求l所述的泵系统，其中，所述控制器是与所述泵的输出 以及所述第二入口流体连通的可控阀，所述可控阀使得加压工作流体能够 灵敏地实施所述阀芯的移动。3. 如权利要求2所述的泵系统，其中，所述调节阀包括第一室，其与所述第二入口流体连通，选择性地接收来自所述泵的输 出的加压工作流体，以便生成对应于所述泵的输出压力第一力，所述第一 力迫压所述阀芯以克月艮偏压作用而移动；以及第二室，其选择性地接收来自所述泵的输出的加压工作流体，以便生 成对应于所述泵的所述输出压力第二力，所述第二力与在所述第一室中生 成的第一力一起作用，以^更克服所述偏压作用而移动所述阀芯。4. 如权利要求3所述的泵系统，其中，所述控制部件是泄压阀。5. 如权利要求2所述的泵系统，其中，所述泵是变排量泵，且所述控制部件改变所述泵的排量。6. 如权利要求5所述的泵系统，其中，所述控制部件包括在所述泵中 的控制室，所述控制室接收来自所述调节阀的所述第二出口的加压工作流 体，所述加压工作流体作用于被偏压且能够移动的泵控制环上。7. 如权利要求5所述的泵系统，其中，所述控制部件包括在所述泵 中的第 一控制室，其接收来自所述调节阀的所述第二出口的加压工作流 体；以及在所述泵中的第二控制室，其接收来自所述泵的输出的加压工作 流体，每个所述控制室中的所述加压工作流体作用于被偏压且能够移动的 泵控制环上。8. 如权利要求5所述的泵系统，其中，所述控制部件包括第一控制室 和第二控制室，所述第一控制室接收来自所述调节阀的所述第二出口的加压工作流体，所述泵系统进一步包括第二调节阀，所述第二调节阀具有 均与所述泵的输出流体连通的第一入口和第二入口；与工作流体的储存器 流体连通的第一出口；以及与所述第二控制室流体连通的第二出口，所述 第二调节阀具有往复运动的阀芯，所述阀芯响应于所述第二入口处的压力而移动，以^f更选择性地打...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·R·沙尔弗，马修尔·威廉森，亚德里恩·康斯坦丁·乔克，
申请(专利权)人：麦格纳动力系有限公司，
类型：发明
国别省市：CA