[发明专利]用于泵输出压力控制的控制系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制泵以便控制泵的输出压力的系统与方法。更 具体地，本发明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。

背景技术

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 制部件以便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便增大泵的排 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超越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 其它装置免受灾难性的故障。具体地，因为润滑油系统的故障能够引起发 动机的灾难性的故障，所以需要任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。

发明内容

本发明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。

根据本发明第一方面，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度依赖于所述装置的工作速度， 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，以便生成对应于所 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，以便生成对应于所述泵的 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。