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用于车辆润滑系统的油组件

阅读:15发布:2022-03-04

专利汇可以提供用于车辆润滑系统的油组件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种用于车辆润滑系统的油 泵 组件,该油泵组件包括泵送装置(301),该油泵组件具有从泵送装置(301)引出的出口(302)和引入到泵送装置(301)的入口(303),该油泵组件还包括具有 阀 室(501)的减压阀(5),该阀室(501)被布置成经由出口减压通道(502)与出口(302)连通并经由减压沉积通道(503)与减压沉积 位置 (504)连通,减压阀(5)还包括位于阀室(501)中的 柱塞 (505),该柱塞(505)能够在关闭位置和打开位置之间移动,在该关闭位置,阻止出口减压通道(502)与减压沉积通道(503)之间的连通,而在该打开位置,提供出口减压通道(502)与减压沉积通道(503)之间的连通,该油泵组件还包括用于控制减压阀(5)的 控制阀 (4)以及适于提供出口(302)与控制阀(4)之间经由阀室(501)的连通的控制通道(401)。,下面是用于车辆润滑系统的油组件专利的具体信息内容。

1.一种用于车辆润滑系统的油组件,所述油泵组件包括泵送装置(301),所述油泵组件具有从所述泵送装置(301)引出的出口(302)和引入到所述泵送装置(301)的入口(303),所述油泵组件还包括具有室(501)的减压阀(5),所述阀室(501)被布置成经由出口减压通道(502)与所述出口(302)连通并经由减压沉积通道(503)与减压沉积位置(504)连通,所述减压阀(5)还包括位于所述阀室(501)中的柱塞(505),所述柱塞(505)能够在关闭位置和打开位置之间移动,在所述关闭位置,阻止所述出口减压通道(502)与所述减压沉积通道(503)之间的连通,而在所述打开位置,提供所述出口减压通道(502)与所述减压沉积通道(503)之间的连通,所述油泵组件还包括用于控制所述减压阀(5)的控制阀(4),其特征在于,所述油泵组件包括控制通道(401),所述控制通道(401)适于提供所述出口(302)与所述控制阀(4)之间经由所述阀室(501)的连通。
2.根据权利要求1所述的组件,其中,所述控制阀(4)被构造成与控制压沉积位置(508)连通,由此,所述控制阀(4)被布置成控制所述出口(302)与所述控制压力沉积位置(508)之间经由所述阀室(501)的连通。
3.根据权利要求2所述的组件,其中,所述控制压力沉积位置(508)设置在所述入口(303)中。
4.根据权利要求2所述的组件,其中,所述控制压力沉积位置(508)设置在所述润滑系统的油底壳(201)中。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的组件,其中,所述出口减压通道(502)和所述控制通道(401)被构造成在所述柱塞(505)的相反两侧上与所述阀室连通。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的组件,其中,所述减压阀(5)被构造成使得能够通过所述控制通道(401)中的压力将所述柱塞(505)从所述关闭位置推动到所述打开位置。
7.根据权利要求6所述的组件,其中,所述控制通道(401)被构造成在所述柱塞(505)的相反两侧上与所述阀室连通。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的组件,其中,所述减压阀(5)被布置成使得在所述阀室(501)中在所述柱塞(505)的相反两侧之间设置有连通渠道(401b)。
9.根据权利要求8所述的组件,其中,所述阀室(501)中的在所述柱塞(505)的相反两侧之间的所述连通渠道由所述柱塞中的孔(401b)提供。
10.根据权利要求6-9中的任一项所述的组件,其中,所述出口减压通道(502)由所述控制通道(401)提供。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的组件,其中,所述柱塞在所述柱塞的两个端部(505b)之间具有凹入部分(505a),以便为所述阀室提供位于所述端部之间的中间空间(509)。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的组件,其中,所述减压阀包括弹性元件(507),所述弹性元件(507)被构造成朝向所述关闭位置对所述柱塞(505)施加关闭力。
13.根据权利要求12所述的组件,其中,所述控制通道(401)具有将所述出口(302)与所述阀室(506)连接的出口控制通道部分(401a),所述减压阀(5)被布置成使得:经过所述出口控制通道部分(401a)和/或所述出口减压通道(502)的压力能够克服所述弹性元件的所述关闭力而施加打开力。
14.根据权利要求12-13中的任一项所述的组件,其中,所述柱塞(505)被构造成限定所述阀室(501)的子空间(506),所述弹性元件(507)位于所述子空间(506)中。
15.根据权利要求14所述的组件,其中,所述控制阀(4)被构造成与控制压力沉积位置(508)连通,并且所述控制阀(4)被布置成控制所述出口(302)与所述控制压力沉积位置(508)之间经由所述子空间(506)的连通。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的组件,其中,所述控制阀(4)不布置成将所述出口(302)与所述阀室(501)隔离。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的组件,其中,所述柱塞(505)在所述柱塞的两个端部(505b)之间具有凹入部分(505a),以便为所述阀室(501)提供位于所述端部之间的中间空间(509),其中,所述柱塞(505)被构造成在所述柱塞(505)的一侧上限定所述阀室(501)中的子空间(506)并且在与所述子空间(506)相反的一侧限定所述阀室中的压力空间(510),并且其中,所述控制阀(4)被布置成与所述子空间(506)连通,并且所述减压阀(5)被布置成使得在所述阀室(501)中在所述中间空间(509)与所述压力空间(510)之间设置有连通渠道(401b,401d,401e)。
18.根据权利要求17所述的组件,其中,所述中间空间(509)与所述压力空间(510)之间的所述连通渠道(401d)由所述柱塞中的至少一个腔体(401b,401d,401e)提供。
19.根据权利要求18所述的组件,其中,提供所述中间空间(509)与所述压力空间(510)之间的所述连通渠道(401d)的所述至少一个腔体(401d)与所述柱塞(505)在所述阀室(501)中的移动方向平行地延伸。
20.根据权利要求18-19中的任一项所述的组件,其中,提供所述中间空间(509)与所述压力空间(510)之间的所述连通渠道(401d)的所述至少一个腔体中的至少一个(401e)与所述柱塞(505)在所述阀室(501)中的移动方向垂直地延伸。
21.根据权利要求17-20中的任一项所述的组件,其中,所述减压阀(5)被布置成使得在所述阀室(501)中在所述柱塞(505)的相反两侧之间设置有连通渠道(401b,401d,401f),并且其中,所述出口减压通道(502)由所述控制通道(401)提供。
22.根据权利要求21所述的组件,其中,所述中间空间(509)与所述压力空间(510)之间的所述连通渠道(401d)以及所述柱塞(505)的相反两侧之间的所述连通渠道由所述柱塞中的至少一个腔体(401b,401d,401e,401f)提供,优选由至少两个腔体提供。
23.根据权利要求22所述的组件,其中,所述腔体在所述柱塞的所述凹入部分(505a)的径向外侧的位置处设置在所述柱塞的所述端部(505b)中。
24.根据权利要求23所述的组件,其中,所述腔体是纵长的且彼此平行。
25.根据权利要求22所述的组件,其中,所述腔体包括在所述阀室的纵向方向上从所述压力空间(510)延伸到所述子空间(506)的至少一个腔体(401b)、以及横向于在所述阀室的纵向方向上延伸的所述至少一个腔体(401b)并与所述至少一个腔体(401b)交叉地延伸穿过所述柱塞的所述凹入部分(505a)的至少一个腔体(401e)。
26.根据权利要求22-25中的任一项所述的组件,其中,提供所述中间空间(509)与所述子空间(506)之间的所述连通渠道(401b,401f)的所述至少一个腔体(401b,401f)中的至少一个是直径为0.5-5.0mm的孔,优选为2.0-3.0mm直径的孔。
27.根据前述权利要求中的任一项所述的组件,其中,所述减压沉积位置(504)设置在所述入口(303)中。
28.根据前述权利要求中的任一项所述的组件,其中,所述控制阀(4)是比例阀
29.根据前述权利要求中的任一项所述的组件,包括容纳所述泵送装置(301)的泵体(3),所述泵体(3)具有从所述泵送装置引出的所述出口以及引入到所述泵送装置的所述入口,其中,所述控制阀(4)在空间上位于所述泵体(3)的外部。
30.一种内燃机系统,所述内燃机系统包括内燃机和根据前述权利要求中的任一项所述的油泵组件,其中,所述控制阀(4)在所述内燃机外部安装在所述内燃机(1)上,所述内燃机(1)包括由所述油泵装置提供服务的被润滑装置(101)。
31.一种控制根据权利要求1-29中的任一项所述的油泵组件的方法,包括:确定(S1)表示所述车辆润滑系统的操作的润滑参数值;以及,至少部分地基于所确定的润滑参数值来控制(S2)所述控制阀(4),以便控制所述出口(302)与所述控制压力沉积位置(508)之间经由所述子空间(506)的连通。
32.一种计算机程序,包括程序代码,当所述程序在计算机上运行时,所述程序代码执行权利要求31所述的步骤。
33.一种计算机可读介质,所述计算机可读介质携载有包括程序代码的计算机程序,当所述程序产品在计算机上运行时,所述程序代码执行权利要求31所述的步骤。
34.一种控制器(6),所述控制器(6)被构造成执行根据权利要求31所述的方法中的步骤。

说明书全文

用于车辆润滑系统的油组件

技术领域

[0001] 本发明涉及用于车辆润滑系统的油泵组件,该油泵组件包括泵送装置和减压,该减压阀被布置成与泵出口及减压沉积位置(relief deposit location)连通。本发明还涉及包括内燃机和油泵组件的内燃机系统、控制该油泵组件的方法、计算机程序、计算机可读介质及控制器

背景技术

[0002] 传统的车辆油泵可以通过车辆内燃机的曲轴经由皮带或齿轮组件驱动。这种油泵在某些操作情况下可输送比由泵作用的装置所需的压更大的压力。例如,在冷起动时,发动机润滑系统的主要目的可以是使油的温度升高,由此尽可能快地提高其效率。因此,在冷起动时,希望使油在诸如发动机轴承的被润滑装置处比通常情况停留更长时间,并且不以相对高的速率被来自泵的冷油替换。例如在某些发动机转速和负载下,输送比被润滑装置所需的压力更大的压力还会导致油泵的过多能量消耗。
[0003] 已经开发了改变提供给发动机被润滑装置的油的压力的系统。例如,US5339776公开了一种从油底壳抽取油的油泵和如下的阀:该阀能够将油泵供应的油转移回油底壳中,而不将油传送到被润滑装置。
[0004] US6488479提出:在高压油被倾倒回到油底壳中的情况下,可能发生油的曝气,并且,倾倒回到油底壳中的油可能经历显著的热损失。所述US6488479公开了一种压力释放阀,其具有弹簧加载的柱塞并且可以将离开油泵的出口端口的液流的一部分重新引导回到泵的入口端口。柱塞调节机构被设置为螺线管子组件的形式,该螺线管子组件包括壳体和螺线管绕组。当螺线管绕组通电时,柱塞移动以提供出口与入口之间的连通。这种螺线管绕组需要克服弹簧力工作,并且会导致油泵复杂性的不期望的增加。所述US6488479还提出:参考图4,提供类似于液压致动器的柱塞调节机构,该机构具有用作致动活塞的“头部”,该头部被设置在壳体中,从而与活塞形成密封。在活塞的相反两侧上,该壳体设置有用于流体连通的孔口以用于活塞致动。同样在这种替代方案中,柱塞调节机构需要克服弹簧力工作,因此需要设定尺寸。此外,例如由于活塞与壳体之间的密封,液压致动需要相对复杂且容易磨损的布置。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种节能、简单可靠的方式来改变提供给车辆发动机的被润滑装置的油的压力。
[0006] 该目的通过一种用于车辆润滑系统的油泵组件来实现,该油泵组件包括泵送装置,该油泵组件具有从泵送装置引出的出口以及引入到泵送装置的入口,该油泵组件还包括具有阀室的减压阀,该阀室被布置成经由出口减压通道与出口连通并经由减压沉积通道(relief deposit passage)与减压沉积位置(relief deposit location)连通,该减压阀还包括位于阀室中的柱塞,该柱塞能够在关闭位置和打开位置之间移动,在该关闭位置,阻止出口减压通道与减压沉积通道之间的连通,而在打开位置,提供出口减压通道与减压沉积通道之间的连通,该油泵组件还包括用于控制减压阀的控制阀,其特征在于,该油泵组件包括控制通道,该控制通道适于提供所述出口与控制阀之间经由阀室的连通。
[0007] 该泵送装置可以设置成任何合适的形式,例如设置为齿轮泵、摆线泵或旋转叶片泵。如所理解的,油泵组件出口允许由泵送装置从油泵组件泵出的油在前进到润滑的发动机装置和油底壳之前到达例如滤油器。还应理解,油泵组件的入口可以允许油例如从油底壳到达泵送装置。应当注意,在关闭位置,柱塞可以阻塞出口减压通道和/或减压沉积通道。此外,在打开位置,出口减压通道和减压沉积通道可以暴露于阀室。
[0008] 因此,本发明提供了一种控制通道,其提供所述出口与控制阀之间经由阀室的连通。延伸经过减压阀的阀室的该控制通道以简单的方式提供使用泵出口中的压力来调节柱塞的致动从而控制该减压阀的可能性。与已知的技术相比,这提供了具有较少部件的、简化的且更耐用的减压阀控制结构。因此,提供了有效的油泵输出压力控制,其中仅少量增加了润滑系统的复杂性。此外,本发明可以在任何类型的传统油泵上实施,从而可以使用简单耐用的泵。
[0009] 该油泵组件可以包括容纳泵送装置的泵体,该泵体具有从泵送装置引出的出口以及引入到泵送装置的入口。
[0010] 优选地,该控制阀被构造成例如经由控制压力沉积通道(control pressure deposit passage)而与控制压力沉积位置(control pressure deposit location)连通,由此,控制阀被布置成控制所述出口与控制压力沉积位置之间经由阀室的连通。优选地,该控制压力沉积位置被设置在入口中。因此,用于控制减压阀的油将被输送回油泵的入口,这减少了所述泵消耗的能量。替代地,该控制压力沉积位置可以设置在润滑系统的油底壳中。
[0011] 在一些实施例中,出口减压通道和所述控制通道被构造成在柱塞的相反两侧上与阀室连通。柱塞的相反两侧优选是指柱塞在阀室中的移动方向上的、柱塞的相反两侧。这意味着,当控制阀阻止阀室与控制压力沉积位置之间的连通时,出口中的压力可以经由出口减压通道被分配到柱塞的一侧并经由控制通道被分配到柱塞的另一侧。阀室与减压沉积通道之间的交接处可以设置成横向于柱塞的移动方向。例如,在阀室是圆柱形的情况下,阀室与减压沉积通道之间的交接处可以设置在阀室的圆柱形表面中。因此,在关闭位置,柱塞可以阻塞减压沉积通道。此外,阀室与出口减压通道之间的交接处可以设置在阀室的端部中。因此,减压阀被布置成使得经过出口减压通道的压力可以朝向其打开位置对柱塞施加打开力。在该打开位置,减压沉积通道可以暴露于阀室。
[0012] 在一些实施例中,减压阀被构造成使得能通过所述控制通道中的压力将柱塞从关闭位置推动到打开位置。因此,该控制通道可以具有使出口与阀室连接的出口控制通道部分。阀室与该出口控制通道部分之间的交接处可以设置在阀室的端部中。因此,柱塞被构造成通过该出口控制通道部分中的压力被从关闭位置推动到打开位置。
[0013] 该控制通道可以被构造成在柱塞的相反两侧上与阀室连通。因此,当控制阀阻止出口与控制压力沉积位置之间的连通时,当柱塞处于关闭位置时,出口压力将通过该控制通道提供在柱塞的两侧上。另一方面,当控制阀允许出口与控制压力沉积位置之间的连通并且控制压力沉积位置中的压力低于出口中的压力时,压力将在柱塞的一侧降低,柱塞的该一侧进而与所述控制压力沉积位置连通。因此,将在柱塞两端产生压力差,使得其朝向打开位置移动。
[0014] 在一些实施例中,减压阀被布置成使得在阀室中在柱塞的相反两侧之间设置有连通渠道。因此,所述控制通道的一部分可以设置在阀室中并提供柱塞的相反两侧之间的连通。这使该控制通道的其他部分在柱塞的相反侧上与阀室连通,如上所述。因此,在这样的实施例中,由该控制通道提供的所述出口与控制阀之间的连通渠道的至少一部分在阀室中设置在柱塞的相反两侧之间。
[0015] 阀室中的柱塞的相反两侧之间的连通渠道可以由柱塞中的孔提供。例如,在柱塞具有圆柱形外表面的情况下,该孔可以居中地位于柱塞中并且在柱塞在关闭位置与打开位置之间的移动方向上是直的。可替代的布置结构能够用于在阀室中的柱塞的相反两侧之间提供连通。例如,可以在柱塞的外表面中或在阀腔体的表面中设置凹槽。
[0016] 在一些实施例中,出口减压通道由所述控制通道提供。因此,该出口减压通道和控制通道可以一起设置在接头导管中,这简化了油泵组件的设计。该阀室与合二为一地组合的出口减压通道和控制通道之间的交接处被有利地设置在阀室的端部中。
[0017] 在一些实施例中,柱塞在柱塞的两个端部之间具有凹入部分,以便为阀室提供位于端部之间的中间空间。这两个端部优选在打开位置与闭合位置之间的移动方向上对准。在减压阀被构造成使得柱塞能够通过所述控制通道中的压力而从关闭位置被推动到打开位置的情况下,阀室和出口减压通道之间的交接处可与阀室和减压沉积通道之间的交接处类似地设置成横向于柱塞的移动方向。例如,在阀室是圆柱形的情况下,阀室与出口减压通道之间的交接处以及阀室与减压沉积通道之间的交接处可以设置在阀室的圆柱形表面中。
因此,减压阀可以被构造成使得:在关闭位置,柱塞用一个或两个端部阻塞出口减压通道和/或减压沉积通道,而在打开位置,出口减压通道和减压沉积通道可以暴露于所述中间空间。
[0018] 优选地,减压阀包括弹性元件,该弹性元件可以设置为弹簧。该弹性元件可构造成朝向关闭位置对柱塞施加关闭力。因此,柱塞被弹性元件朝向关闭位置偏压。减压阀可以布置成使得:经过出口减压通道和/或出口控制通道部分的压力可以克服弹性元件的关闭力而施加打开力(该出口控制通道部分是所述控制通道的使出口与阀室连接的一部分)。因此,所述压力可以趋于使柱塞朝向打开位置移动。例如,阀室与出口控制通道部分和/或出口减压通道之间的交接处和该弹性元件可位于柱塞的相反两侧。
[0019] 优选地,柱塞被构造成限定阀室的子空间,该弹性元件位于该子空间中。应当理解,子空间的尺寸由于柱塞的移动而变化。优选地,在控制阀被构造成与控制压力沉积位置连通的情况下,控制阀被布置成控制所述出口与控制压力沉积位置之间经由该子空间的连通。延伸经过减压阀子空间的控制通道提供了使用泵出口与控制压力沉积位置之间的压力差来调节柱塞的致动从而控制减压阀的有效且简单的方式,其中该减压阀子空间由柱塞限定,并且弹性元件位于减压阀子空间中。如上所述,所述控制压力沉积位置有利地设置在泵入口中。
[0020] 当控制阀被控制为将控制压力沉积位置与子空间隔离时,子空间中的压力将是出口的压力。因此,柱塞两侧上的压力将相等,并且当出口中存在过压时,这将有助于弹性元件将柱塞推动到关闭位置。通过控制阀的选择性控制,该控制通道可以提供所述出口与控制压力沉积位置之间经由该子空间的连通。这将降低子空间中的压力,因此,来自出口压力的打开力可以克服弹簧的关闭力而朝向打开位置移动柱塞。
[0021] 在弹性元件被设置为弹簧形式的情况下,利用给定的弹簧强度,能够以比US6488479中的所述图4中的解决方案更高的压力调节减压阀。这是因为:当控制阀关闭时,泵出口压力作用在减压阀柱塞的弹簧侧。为了在US6488479中的所述解决方案中实现这一点,必须增加弹簧,这将需要增加调节泵出口的压降所需的能量。
[0022] 优选地,控制阀不被布置成使出口与阀室隔离。因此,在所述控制通道具有使出口与阀室连接的出口控制通道部分的情况下,控制阀优选不沿着该出口控制通道部分定位
[0023] 优选地,柱塞在柱塞的两个端部之间具有凹入部分,以便为阀室提供位于两个端部之间的中间空间,其中,柱塞被构造成在柱塞的一侧限定阀室中的子空间,并且限定阀室中的与所述子空间相反的压力空间,并且其中,控制阀被布置成与该子空间连通,并且减压阀被布置成使得在阀室中在中间空间与压力空间之间设置有连通渠道。
[0024] 因此,出口减压通道可以被布置成与阀室中的中间空间连通。这是有利的,因为它允许出口减压通道与阀室垂直地从阀室延伸。这进而允许出口减压通道被设置为直导管,这简化了油泵组件的制造。原因是导管可以没有度地设置,该角度可能使对制造容纳减压阀的本体的工件的加工复杂化。
[0025] 优选地,该中间空间与压力空间之间的连通渠道由柱塞中的至少一个腔体提供。该腔体优选是纵长的。该腔体可以设置为柱塞中的孔和/或设置为与阀室的表面形成导管的柱塞表面上的纵长凹部。
[0026] 优选地,提供该中间空间与压力空间之间的连通渠道的所述至少一个腔体与柱塞在阀室中的移动方向平行地延伸。这是有利的,因为它允许多个这种腔体在柱塞的一个端部中、在中间部分的径向外侧的位置平行地设置,例如设置为孔和/或纵长凹部。这进而有助于柱塞的制造,因为柱塞在所述腔体的加工期间可以保持相同的取向。
[0027] 优选地,提供该中间空间与压力空间之间的连通渠道的所述至少一个腔体中的至少一个与柱塞在阀室中的移动方向垂直地延伸。优选地,与柱塞在阀室中的移动方向垂直地延伸的所述腔体延伸穿过柱塞的中间部分。
[0028] 在出口减压通道由控制通道提供的情况下,在阀室中在中间空间与压力空间之间提供连通渠道是特别有利的。更具体地,减压阀可以被布置成使得在阀室中在柱塞的相反两侧之间提供连通,并且出口减压通道可以由控制通道提供。
[0029] 因此,出口减压通道和出口控制通道部分可以被组合成泵出口与减压阀之间的单个导管。而且,出口减压通道可以在阀室具有的圆柱体的端部之间的位置处与阀室连通。应当理解,阀室中的在柱塞的相反两侧之间的连通是压力空间与子空间之间的连通。这种连通可以是直接的,或者是间接的,例如经由中间空间进行。还应当理解,在柱塞的关闭位置,出口减压通道与中间空间连通。
[0030] 将出口减压通道与控制通道组合成泵出口与减压阀之间的单个导管简化了油泵组件的制造,因为可以省略用于提供导管的加工步骤。此外,由于所述合二为一地组合的出口减压通道和控制通道可以在阀室具有的圆柱体的侧端之间的位置处与阀室连通,所述合二为一地组合的出口减压通道和控制通道可以被制造为直导管,该直导管优选垂直于阀室的主延伸部延伸。这进一步简化了制造,因为在所述合二为一地组合的出口减压通道和控制通道中不需要提供角度。
[0031] 应当理解,阀室可以具有纵长的、优选圆柱形的形状,并且柱塞可以适于在阀室的纵向方向上移动。
[0032] 阀室中的在柱塞的相反两侧之间的连通渠道可以由柱塞中的一个或多个腔体提供。例如,该中间空间与压力空间之间的连通渠道以及柱塞的相反两侧之间的连通渠道由柱塞中的至少一个腔体提供,优选由至少两个腔体,例如孔或凹部提供。
[0033] 所述腔体可以在柱塞的凹入部分的径向外侧的位置设置在柱塞的端部中。因此,阀室中的在柱塞的相反两侧之间的连通渠道由中间空间与压力空间之间的连通渠道以及该中间空间与子空间之间的连通渠道的组合来提供。所述腔体优选是纵长的,并且相互平行且与阀室平行。
[0034] 在一些实施例中,所述腔体包括在阀室的纵向方向上从压力空间延伸到子空间的至少一个腔体以及横向于在阀室的纵向方向上延伸的至少一个腔体并与该至少一个腔体相交地延伸穿过柱塞的凹入部分的至少一个腔体。
[0035] 优选地,提供该中间空间与子空间之间的连通渠道的所述至少一个腔体中的至少一个是直径为0.5-5.0mm的孔,优选为2.0-3.0mm直径的孔。因此,该孔足够大以防止碎屑堵塞,但又足够小以保持通过它们的流量相对较小。
[0036] 优选地,所述减压沉积位置被设置在入口中。因此,再循环的油将被输送回到油泵的入口,这大大减少了泵消耗的能量。然而,应当注意,本发明也适用于该减压沉积位置被设置在其他位置、例如在油底壳中的润滑系统。
[0037] 优选地,所述控制阀是比例阀。这进一步简化用于控制减压阀的解决方案并增加了用于控制减压阀的解决方案的可靠性。
[0038] 优选地,上述组件包括容纳泵送装置的泵体,该泵体具有从泵送装置引出的出口以及引入到泵送装置的入口,其中,该控制阀在空间上位于所述泵体的外部。在许多润滑系统中,油泵位于油底壳中或油底壳处,油底壳可能提供具有高温、油雾等的恶劣环境。当将控制阀定位在泵体外部甚至远离泵体时,泵体可以位于油底壳中或位于油底壳处,并且该控制阀可以位于油底壳的外部。这使得能够为该控制阀提供如下的位置:在该位置处,控制阀不会受到油底壳的环境的影响。反过来,这使得能够在不考虑阀必须承受所述环境的情况下使用阀,这简化并降低了所述组件的成本。
[0039] 应当注意,减压阀优选位于泵体中。然而,替代地,减压阀可以位于泵体的外部。
[0040] 该目的还使用包括内燃机和根据本发明任何实施例的油泵组件的内燃机系统来实现,其中,控制阀在车辆发动机外部安装在车辆发动机上,该车辆发动机包括由油泵组件作用的被润滑装置。这使得能够在容易接近的位置处设置有控制阀,例如以便于维修或更换。
[0041] 该目的还通过控制根据本发明任何实施例的油泵组件的方法来实现,该方法包括:确定指示车辆润滑系统的操作的润滑参数值;以及至少部分地基于所确定的润滑参数值来控制所述控制阀,以便控制所述出口和所述控制压力沉积位置之间经由子空间的连通。
[0042] 该目的还可以通过包括程序代码的计算机程序来实现,当在计算机上运行该程序时,所述程序代码用于执行控制油泵组件的方法的步骤。该目的进一步通过携载有计算机程序的计算机可读介质实现,该计算机程序包括在计算机上运行程序产品时执行控制油泵组件的方法的步骤的程序代码。此外,该目的还通过被构造成执行控制油泵组件的方法的步骤的控制器来实现。附图说明
[0043] 下面将参考附图描述本发明的实施例,其中:
[0044] -图1示出了具有根据本发明实施例的油泵组件的车辆,
[0045] -图2是图1中的车辆中的内燃机系统的局部剖视侧视图,其中一些隐藏部分用虚线表示,
[0046] -图3示出了油泵组件和适于与该油泵组件相互作用的装置,
[0047] -图4示出了图3中的油泵组件,其中的控制阀处于移位位置,
[0048] -图5描绘了根据本发明的方法的实施例中的步骤,并且
[0049] -图6示出了根据本发明的替代实施例的油泵组件、以及适于与该油泵组件相互作用的装置,
[0050] -图7和图8示出了油泵组件的另一实施例、以及适于与该油泵组件相互作用的装置,
[0051] -图9和图10示出了油泵组件的另外实施例、以及适于与该油泵组件相互作用的装置,
[0052] -图11示出了图2中的内燃机系统的多个部分的立体图,
[0053] -图12示出了图11中的所述部分的局部截面,该截面定向在用图11中虚线XII-XII表示的平面内,
[0054] -图13示出了根据本发明的又一实施例的油泵组件的部分和油底壳的俯视立体图,
[0055] -图14是图13所示的部分的立体剖视图,
[0056] -图15示出了油泵组件的又一实施例、以及适于与该油泵组件相互作用的装置,[0057] -图16示出了油泵组件的与图15所示的实施例共享功能的部分的立体图,[0058] -图17示出了图16所示的部分的仰视图,
[0059] -图18示出了图16所示的部分的侧视图,
[0060] -图19示出了其截面如图18中的箭头XIX-XIX所示地定向的截面图,[0061] -图20示出了其截面如图18中的箭头XX-XX所示地定向的截面图,[0062] -图21至图23示出了根据本发明的其他实施例的油泵组件,
[0063] -图24示出了根据本发明的另一实施例的油泵组件的一部分的局部剖视立体图,并且
[0064] -图25示出了图24中的细节。

具体实施方式

[0065] 图1示出了包括下文描述的润滑系统的卡车形式的车辆。如图2中可以看出,车辆的内燃机系统包括内燃机1和润滑系统,该润滑系统具有位于发动机1下部的油底壳201。用于该润滑系统的油泵组件包括位于油底壳201中的油泵33以及下文更详细描述的控制阀4。油泵33被布置成经由分配导管205从油底壳接收油,并且经由供给导管202和滤油器203将油供给到发动机1的被润滑装置101,例如,在发动机的曲轴和凸轮轴处的轴承。如箭头A所示,油从被润滑装置101返回到油底壳201。油泵33被构造成由曲轴通过齿轮布置结构331驱动。
[0066] 如下文更详细描述的,控制阀4安装到发动机1的外部,沿着发动机相对较远,使得可以容易地接近它以进行维修或更换。如下文还将详细描述的,控制通道401和控制压力沉积通道402连接油泵体和控制阀4。
[0067] 参考图3。油泵33包括泵体3,泵体3容纳泵送装置301。泵体3具有从泵送装置引出的出口302以及引入到该泵送装置的入口303。该泵送装置301可以是齿轮泵、摆线泵、旋转叶片泵或任何其它合适的泵类型。分配导管205将油从油底壳201提供到入口303。出口302将油引导到供给导管202,其如本文所述地经由滤油器203被引导到发动机1的被润滑装置101。一个或多个返回导管204可以将油从被润滑装置101引导到油底壳201。
[0068] 该油泵组件还包括容纳在泵体3中的减压阀5。减压阀5具有阀室501,该阀室501被布置成经由出口减压通道502与出口302连通。阀室501还布置成经由减压沉积通道503与入口303中的减压沉积位置504连通。
[0069] 减压阀5还包括位于阀室501中的柱塞505,柱塞505能够在关闭位置与打开位置之间移动。阀室501和柱塞505具有圆柱形形状。在柱塞505的关闭位置,如图3所示,阻止出口减压通道502与减压沉积通道503之间的连通。在打开位置,柱塞505如图4所示地向右移动,并且提供了出口减压通道502与减压沉积通道503之间的连通。
[0070] 柱塞505限定了阀室501的子空间506。压缩螺旋弹簧507形式的弹性元件位于该子空间中。弹簧507朝向关闭位置对柱塞505施加关闭力。减压阀5被布置成使得出口减压通道502中的压力可以克服弹簧的关闭力而施加打开力。
[0071] 控制通道401提供该出口302和控制阀4之间经由子空间506的连通。此外,控制阀4与在本实施例中设置在入口303中的控制压力沉积位置508连通。因此,控制阀4被布置成控制该出口302与入口303之间经由子空间506的连通。在该实施例中,控制阀4被设置为比例阀4的形式。应当注意,控制阀4未沿着该控制通道401的将出口302与子空间506连接的出口控制通道部分401a定位。
[0072] 该发动机包括电子控制单元6,该电子控制单元6被布置成基于例如来自传感器的关于各种操作参数(例如,发动机转速和发动机负载)的输入来控制发动机中的各种致动器。在润滑系统的供应导管202中,存在油温传感器和油压传感器,在图3中共同用附图标记601表示。如所理解的,油温和油压是表示车辆润滑系统的操作的润滑参数。如虚线602所示,控制单元6从温度和压力传感器601接收油温和油压的值。至少部分地基于这些值,控制单元6如虚线603所示地控制控制阀4,以便控制所述出口302与入口303之间经由子空间506的连通。
[0073] 在图3中,控制阀4处于其中控制通道401与控制压力沉积通道402之间的连通被阻塞的位置。这意味着子空间506中的压力等于出口的压力。因此,柱塞505的两侧上的压力相等,并且当出口302中存在过压时,弹簧将朝向关闭位置向柱塞505增加额外的力。
[0074] 在图4中,控制单元6控制该控制阀4,使得控制阀4移位到允许控制通道401与控制压力沉积通道402之间的连通的位置。应当理解,在上述关闭位置,柱塞阻塞减压沉积通道503,而在该打开位置,减压沉积通道503暴露于阀室501。在润滑参数的确定值超过阈值时,控制单元6的这种使控制阀位置移位的控制动作完成;例如,由传感器601感测到的油压可能高于油压的阈值。
[0075] 从图4中可以看出,由于允许该控制通道401与控制压力沉积通道402之间的连通且因此允许出口302与入口303之间经由子空间506的连通,子空间506中的压力减小,结果,来自出口减压通道502中的出口压力的打开力使柱塞505克服弹簧507的关闭力而朝向打开位置移动。可以看出,子空间506的尺寸由于柱塞的移动而变化。
[0076] 换句话说,当出口302具有比入口303高的压力时,通过该控制阀4打开子空间506与入口303之间的连接将在柱塞505两端提供压力差,这将推动柱塞505移动到打开位置。
[0077] 图5描绘了根据本发明的方法的示例。在步骤S1中,确定油压是否高于阈值。如果油压低于阈值,则控制阀4被保持在阻止出口302与所述控制压力沉积位置508之间经由子空间506连通的位置。另一方面,在步骤S2中,如果油压高于阈值,则控制阀4被移位至提供出口302与所述控制压力沉积位置508之间经由子空间506的连通的位置。
[0078] 图6示出了替代实施例,其中,所述控制压力沉积位置508被设置在油底壳201中。因此,该控制压力沉积通道402提供控制阀4与油底壳201之间的连通。由此,控制阀4控制出口302与油底壳201之间的连通。当出口302具有比油底壳201更高的压力时,通过控制阀4打开子空间506与油底壳201之间的连接将在柱塞505两端提供压力差,这将推动柱塞505移动到打开位置。
[0079] 图7示出了根据本发明的另一实施例的油泵组件。在该实施例中,减压阀5被布置成使得在阀室501中在柱塞505的相反两侧之间设置有连通渠道。所述连通渠道由柱塞505中的孔401b形式的腔体提供。柱塞505具有圆柱形外表面,并且孔401b在柱塞505在关闭位置与打开位置之间的移动方向上居中且笔直地设置。
[0080] 此外,控制通道401具有在柱塞505的与子空间506相反的一侧上将出口302与阀室501连接的出口控制通道部分401a。当控制阀4阻止子空间506与入口303之间的连通时,出口压力经由孔401b被提供到该子空间,因此,柱塞505两侧上的压力相等,从而帮助弹簧507将柱塞保持在关闭位置。
[0081] 柱塞505在该柱塞的两个端部505b之间具有凹入部分505a。在凹入部分505a中,柱塞变窄了,并且为阀室501提供位于两个端部之间的中间空间509。如图7中可见,在该关闭位置,柱塞505利用其一个端部505b来阻塞减压沉积通道503。然而,还可以看出,在柱塞505的关闭位置,出口减压通道502与中间空间509连通。
[0082] 图8示出了图7中的当控制阀4被移位成允许子空间506与入口303之间的连通时的油泵组件。如果入口303中的压力低于出口302中的压力,则子空间506中的压力将在所述控制阀移位时降低,并且柱塞505通过该出口控制通道部分401a中的压力从关闭位置被推动到打开位置。在打开位置,出口减压通道502和减压沉积通道503都暴露于中间空间509,从而允许它们之间的连通。
[0083] 图9示出了出口控制通道401被构造成在柱塞505的相反两侧上与阀室501连通的一个实施例。更具体地,控制通道401具有将出口302与子空间506连接的出口控制通道部分401a。控制通道401还具有与出口控制通道部分401a平行的出口控制通道支路401c。出口控制通道支路401c将出口302与在柱塞505的与子空间506相反的一侧上的阀室连接。
[0084] 如图7和图8所示,柱塞505在两个端部505b之间具有凹入部分505a,由此为阀室501提供位于这两个端部之间的中间空间509。在关闭位置,柱塞505利用一个端部505b阻塞减压沉积通道503,但在打开位置,出口减压通道502和减压沉积通道503都暴露于中间空间
509,从而允许它们之间的连通。
[0085] 当图9中的控制阀4阻塞子空间506与入口303之间的连通时,出口压力经由出口控制通道部分401a被提供到子空间,因此,柱塞505两侧上的压力相等,从而帮助弹簧507将柱塞保持在关闭位置。当控制阀4被移位成允许子空间506与入口303之间的连通时,如果入口303中的压力低于出口302中的压力,则子空间506中的压力将在所述控制阀移位时降低,并且柱塞505通过出口控制通道支路401c中的压力从关闭位置被推动到打开位置。
[0086] 图10示出了由控制通道401提供出口减压通道502的一个实施例。换句话说,出口减压通道502和控制通道401共用同一导管。类似于图7中的实施例,柱塞505中的孔401b形式的腔体提供柱塞505的相反两侧之间的连通。当控制阀4阻塞子空间506与入口303之间的连通时,出口压力经由孔401b被提供至子空间,因此,柱塞505两侧上的压力相等,从而帮助弹簧507将柱塞保持在关闭位置。由此,柱塞505阻塞减压沉积通道503。
[0087] 当图10中的控制阀4被移位成允许子空间506与入口303之间的连通时,如果入口303中的压力低于出口302中的压力,则子空间506中的压力将在所述控制阀移位时降低,并且柱塞505通过合二为一地组合的出口减压通道502和控制通道401中的压力而从关闭位置被推动到打开位置。在打开位置,减压沉积通道503暴露于阀室501,从而允许减压沉积通道
503与合二为一地组合的出口减压通道502和控制通道401之间的连通。
[0088] 在图2、图11和图12中示出了本发明的特定实施例。在图11中,示出了图2中的内燃机的发动机机体102的一部分。位于油底壳201中的油泵33(图11中未示出)安装到发动机机体102的底侧。图11还示出了齿轮布置结构331的一部分,油泵33经由该齿轮布置结构331通过曲轴被驱动,曲轴通过发动机机体102的竖直面中的开口103而伸出。图11还示出了油泵组件的控制阀4,控制阀4被定位成远离油泵33并安装到发动机机体102的外部。如所提出的,它在该位置可以易于被接近以进行维修或更换。
[0089] 在图12中,以剖视图示出了被设置为比例阀的控制阀4。示出了控制阀4的控制单元6的连接件603的一部分(例如见图3)。而且,控制通道401和控制压力沉积通道402被设置为发动机机体102中的导管,并且图12中示出了这些导管的端部。
[0090] 图13示出了安装在油底壳201外部的控制阀4的替代位置。示出了油泵的泵体,该油泵包含出口302、入口303和减压阀5。还示出了控制通道401的将减压阀5与控制阀4连接的部分。在该实施例中,类似于图6所示的,所述控制压力沉积位置508被设置在油底壳201中。因此,控制压力沉积通道402提供控制阀4与油底壳201之间的连通。
[0091] 图14是图13所示的泵体的剖视图。减压阀5的工作原理与上文参照图7和图8所述的原理相同。因此,减压阀5被布置成使得由柱塞505中的孔401b形式的腔体提供阀室501中的在柱塞505的相反两侧之间的连通。此外,出口控制通道部分401a在柱塞505的与子空间506相反的一侧上将出口302与阀室501连接。当控制阀4阻塞子空间506与油底壳201之间的连通时(图13),出口压力经由孔401b被提供到子空间,因此,柱塞505两侧上的压力相等,从而帮助弹簧507将柱塞保持在关闭位置。
[0092] 如图7所示,柱塞505在柱塞的两个端部之间具有凹入的变窄部分505a,该部分505a为阀室501提供了位于两个端部之间的中间空间。在关闭位置,柱塞505利用一个端部
505b阻塞减压沉积通道503。当控制阀4被移位成允许子空间506与油底壳201之间的连通时,如果油底壳201中的压力低于出口302中的压力,则子空间506中的压力将在所述控制阀移位时降低,并且柱塞505通过出口控制通道部分401a中的压力而从关闭位置被推动到打开位置。在打开位置,出口减压通道502和减压沉积通道503都暴露于由柱塞的变窄部分
505a提供的中间空间,从而允许它们之间的连通。
[0093] 图15示出了油泵组件的又一实施例。如上述实施例中一样,阀室501具有纵长的圆柱形形状,并且柱塞505适于在阀室501的纵向方向上移动。类似于图7和图8中的实施例,图15的实施例中的柱塞在柱塞的两个端部505b之间具有凹入部分505a,以便为阀室501提供位于这两个端部之间的中间空间509。出口减压通道502与阀室中的中间空间509连通。
[0094] 减压阀5被布置成使得在阀室501中在中间空间509与压力空间510之间提供连通渠道401b、401e,该压力空间510由柱塞505限定并位于与子空间506相反的一侧。中间空间509与压力空间510之间的连通渠道401b、401e由通过柱塞中的三个孔401b、401e形成的腔体提供。
[0095] 所述孔包括在阀室501的纵向方向上从压力空间510延伸到子空间506的孔401b。两个附加孔401e(其中一个孔401e与该图的平面垂直地延伸)均延伸穿过柱塞的凹入部分
505a。每个附加孔401e横向于在阀室的纵向方向上延伸的孔401b延伸并与该孔401b交叉。
[0096] 在阀室的纵向方向上延伸的孔401b提供柱塞505的相反两侧之间的连通渠道401b。而且,孔401b、401e提供中间空间509与压力空间510之间的连通渠道以及中间空间
509与子空间506之间的连通渠道。
[0097] 所述孔401b、401e的布局提供了由控制通道401提供的出口减压通道502。更具体地,出口减压通道502和控制通道部分401a被合二为一地组合成泵出口301与减压阀5之间的单个导管。合二为一地组合的该出口减压通道502和控制通道部分401a在阀室501具有的圆柱体的端部之间的位置处与阀室501连通,更具体地,与由柱塞505的凹入部分505a提供的中间空间509连通。
[0098] 当控制阀4关闭时,柱塞505的相反两侧上的压力由于在阀室501的纵向方向上从压力空间510延伸到子空间506的孔401b而得到平衡。因此,减压阀5由弹簧507保持在关闭位置,在该关闭位置,柱塞的一个端部505b阻塞阀室501与减压沉积通道503之间的连通。
[0099] 当控制阀4打开时,控制压力沉积位置508与子空间506之间的连通在柱塞505两端产生压力差,这使得柱塞克服弹簧力移动,从而将减压沉积通道503暴露于中间空间509。这允许出口减压通道502与减压沉积通道503之间的连通。所述孔401b、401e优选被设定尺寸而具有对于在控制阀4的打开位置从中间空间509到子空间506的相对低的流量而言足够小的横截面,但该横截面又足够大以避免碎屑堵塞该孔。
[0100] 通过将出口减压通道502和控制通道部分401a合二为一地组合成在泵出口301与减压阀5之间的单个导管,简化了油泵组件的制造,因为可以省略提供导管的加工步骤。
[0101] 图16示出了与图15所示的实施例共享功能的油泵组件的阀壳体5b。该阀壳体包括泵入口303和泵出口302的、被布置成连接到泵301的部分。如图17中可见,并且原则上如参考图15所描述的,减压阀5被布置成经由减压沉积通道503与泵入口303连通,并经由控制通道401与控制阀4连通。
[0102] 如图19中可见,减压阀5具有圆柱形且纵长的阀室501以及适于用弹簧507朝向阀室501的一端偏压的柱塞505。如图15所示,柱塞在柱塞的两个端部505b之间具有凹入部分505a,以便为阀室501提供位于这两个端部之间的中间空间509。合二为一地组合的出口减压通道502和控制通道部分401a提供了泵出口302与中间空间509之间的连通。
[0103] 此外,如图15所示,柱塞505设置有从压力空间510延伸到子空间506的孔401b形式的腔体,并且,由两个附加孔401e形成的腔体中的每一个均延伸穿过柱塞的凹入部分505a,以与在阀室的纵向方向上延伸的孔401b交叉。
[0104] 图20示出了从阀室501朝向泵入口延伸的减压沉积通道503。如图15所示,当控制阀4关闭时,减压阀5通过弹簧507保持在关闭位置,在该关闭位置,柱塞的一个端部505b阻塞阀室501与减压沉积通道503之间的连通。
[0105] 如从图17和图19可以最好地理解,当控制阀4打开时,在本实例中设置在泵入口303中的控制压力沉积位置508与子空间506之间的连通在柱塞505两端产生压力差,这使柱塞克服弹簧力移动而使减压沉积通道503暴露于中间空间509。这允许出口减压通道502与减压沉积通道503之间的连通。
[0106] 如图19中可见,从压力空间510延伸到子空间506的孔401b在子空间506与延伸穿过凹入部分505a的孔40le之间具有比孔401b、401e中的其它部位更窄的直径。这种较窄的直径为约2.0-3.0mm,因此对于在控制阀4的打开位置上从中间空间509到子空间506的相对低的流量而言足够小,但又足够大以避免碎屑堵塞该孔。
[0107] 通过将出口减压通道502和控制通道部分401a合二为一地组合成在泵出口301与减压阀5之间的单个导管,简化了油泵组件的制造,因为可以省略提供导管的加工步骤。
[0108] 图21示出了本发明的另一实施例。它类似于参考图15描述的实施例。然而,这里,提供中间空间509与压力空间510之间的连通渠道401d以及中间空间509与子空间506之间的连通渠道401f的孔401d、401f都与柱塞505在阀室501中的移动方向平行地延伸。孔401d、401f在柱塞的凹入部分505径向外侧的位置处设置在柱塞的端部505b中。
[0109] 图21中的实施例允许所述多个孔401d、401f平行,这有助于柱塞的制造,因为柱塞在所述孔的加工期间可以保持同一取向。
[0110] 在图22和23的实施例中,柱塞505中的孔401d、401e提供中间空间509与压力空间510之间的连通,但不提供中间空间509与子空间506之间的连通。替代地,如上文参考图3、图4、图6和图9所示的实施例中,出口302与子空间506之间的连通由出口控制通道部分401a提供。
[0111] 图24和图25示出了本发明的另一实施例。在上述实施例中,柱塞中的所述腔体被设置成孔的形式。而在图24和图25的实施例中,替代地,所述腔体被设置为柱塞表面上的与阀室501的表面形成相应导管的纵长凹部401d、401f。
[0112] 图24和图25中的实施例类似于参考图21描述的实施例。在中间空间509与压力空间510之间提供连通渠道401d并在中间空间509与子空间506之间提供连通渠道401f的凹部401d、401f都与柱塞505在阀室501中的移动方向平行地延伸。凹部401d、401f在柱塞的凹入部分505a的径向外侧的位置处设置在柱塞的端部505b的表面中。
[0113] 图24和图25中的实施例有助于柱塞的制造,因为在柱塞的加工期间易于提供彼此平行的凹部401d、401f。优选地,柱塞505在阀室501中被定向成使得在减压阀5的关闭位置上没有凹部暴露于减压沉积通道503。
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