流體泵出口壓力調(diào)整的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】流體泵壓力調(diào)整系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括閥，該閥具有帶孔的閥體和閥芯。閥芯在不同閥芯位置將第一端口和第二端口連接到第三端口。第一端口與流體泵出口流體地連通以接納來自流體泵的第一流體壓力。第二端口與流體容器流體地連通。第三端口與流體泵的輸入口流體地連通以向流體泵提供第二流體壓力，從而控制來自流體泵的第一流體壓力。線性致動器鄰近于閥體，使第一彈簧和第二彈簧沿第一或第二方向偏置閥芯。
【專利說明】流體泵出口壓力調(diào)整的系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流體泵出口壓力的調(diào)整；具體來說，涉及根據(jù)發(fā)動機速度來調(diào)整流體泵的出口壓力。

【背景技術(shù)】
[0002]在有關(guān)流體泵(諸如發(fā)動機油泵)的【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)，眾所周知，當(dāng)驅(qū)動泵的發(fā)動機速度改變時，為了保持要求的泵出口壓力，需要根據(jù)泵出口壓力來改變泵的輸出量(排量)。通過發(fā)動機較高速度時減少泵出的油量，這樣，調(diào)整流體泵出口壓力可提高發(fā)動機效率，結(jié)果可節(jié)約能量。
[0003]許多年來，壓力-潤滑已經(jīng)用于汽車內(nèi)燃機。一般地，使用單一卸壓閥來限制油泵形成的最大壓力。卸壓閥通常設(shè)定在頗高的數(shù)值上，以保證發(fā)動機在從惰轉(zhuǎn)到最大速度-載荷運行的所有運行條件下接受到足夠的潤滑。遺憾的是，這造成潤滑泵的能量消耗高于其它理想的情況，因為在許多運行工況下，發(fā)動機只需要減小的油體積和壓力。
[0004]其它發(fā)動機潤滑系統(tǒng)使用電氣操作的壓力控制閥。螺線管打開和關(guān)閉球閥來控制壓力閥前導(dǎo)腔室內(nèi)的壓力。
[0005]希望提供這樣的發(fā)動機潤滑系統(tǒng)，其中，發(fā)動機可靠地受到壓力控制閥的保護，發(fā)動機組合有在預(yù)定壓力范圍內(nèi)保持油壓的能力，以在所有的運行工況期間促進(jìn)燃料經(jīng)濟性的提聞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個實施例中，流體泵壓力調(diào)整系統(tǒng)包括一閥，該閥具有帶孔的閥體和可滑動地接納在孔內(nèi)的閥芯。閥體具有與孔流體地連通的第一端口、第二端口和第三端口。在孔內(nèi)閥芯的不同位置，閥芯有選擇地將第一端口和第二端口連接到第三端口。第一端口與流體泵出口流體地連通以接納第一端口處的第一流體壓力，該第一流體壓力具有第一壓力水平。第二端口與流體容器流體地連通，該流體容器對流體泵提供流體源。第三端口與流體泵的控制端口流體地連通以提供第三端口處的第二流體壓力，該第二流體壓力具有第二壓力水平，第二壓力水平控制來自流體泵的第一壓力水平。
[0007]線性的致動器鄰近于閥體并可操作地偶聯(lián)到閥芯。當(dāng)?shù)谝欢丝谔幍牡谝粔毫λ降陀诮o定閾值時，第一彈簧相對于閥體偏置閥芯朝向第二位置。當(dāng)?shù)谝欢丝谔幍牡谝粔毫λ礁哂诮o定閾值時，閥芯被偏置朝向第一位置，其中，線性致動器的致動和停止致動改變著給定的閾值水平。
[0008]在另一個實施例中，流體泵壓力調(diào)整系統(tǒng)具有帶孔的閥體，閥體具有與孔連通的第一端口、第二端口和第三端口。第一端口與流體泵出口流體地連通。第二端口與流體容器流體地連通，該流體容器對流體泵提供流體源。第三端口與流體泵的控制端口流體地連通，施加到控制端口的壓力控制著從流體泵出口流出的流體流量。閥芯可滑動地被接納在孔內(nèi)，并具有第一位置和第二位置，在第一位置，第一端口連接到第三端口，在第二位置，第二端口連接到第三端口。
[0009]致動器鄰近于閥體，并可操作地偶聯(lián)到閥芯。當(dāng)?shù)谝欢丝谔幍膲毫Φ陀诮o定閾值水平時，第一彈簧將閥芯偏置到第二位置。當(dāng)?shù)谝欢丝谔幍膲毫Υ笥诮o定閾值時，閥芯處于第一位置，其中，線性致動器的致動和停止致動改變著給定的閾值水平。
[0010]在還有另一實施例中，流體泵出口壓力調(diào)整方法包括提供液壓閥的步驟，液壓閥包括帶孔的閥體，閥體具有與孔連通的第一端口、第二端口和第三端口。第一端口與具有第一壓力水平的流體泵出口流體地連通。第一端口將從流體泵中接受第一壓力水平。第二端口與流體容器流體地連通，該流體容器對流體泵提供流體源。第三端口與具有第二壓力水平的流體泵的控制端口流體地連通，該第三端口對流體泵提供第二壓力水平，以控制來自流體泵的第一壓力水平。閥芯可滑動地被接納在孔內(nèi)并具有至少第一位置和第二位置。第一彈簧偏置閥芯朝向第二位置。線性致動器鄰近于閥體并可操作地偶聯(lián)到閥芯。諸步驟包括操作線性致動器，以將力施加到閥芯上，改變第一端口處的壓力閾值，該壓力閾值是移動閥芯和調(diào)整流體泵出口壓力所需的壓力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于控制將潤滑油供應(yīng)到內(nèi)燃機的油泵系統(tǒng)的示意圖；
[0012]圖2是通過圖1系統(tǒng)中所用的壓力控制閥的縱向剖視圖，其中，線性致動器停止致動，而液壓閥在高壓條件下運行；
[0013]圖3是圖2所示壓力控制閥中的電樞組件的立體圖；
[0014]圖4是壓力控制閥中的另一替代的電樞組件的立體圖；
[0015]圖5示出可以圖4中所示電樞組件上軸承一部分的替代的鼠籠的一端；
[0016]圖6是圖4中所示鼠籠的立體圖；
[0017]圖7是圖4中所示鼠籠另一端的平面圖；
[0018]圖8是沿圖4中線8-8截取的剖視圖；
[0019]圖9是通過圖2的壓力控制閥的縱向剖視圖，顯示沒有施加電流和沒有施加到第一端口的壓力情況下的壓力控制閥；
[0020]圖10是通過圖2的壓力控制閥的縱向剖視圖，顯示沒有施加電流和卻有施加到第一端口的壓力情況下的壓力控制閥；
[0021]圖11是通過圖2的壓力控制閥的縱向剖視圖，顯示有施加到線圈的電流和有施加到第一端口的壓力情況下的壓力控制閥；
[0022]圖12和13是曲線圖，顯示施加到線圈的電流對第一端口和第三端口處的壓力的影響；
[0023]圖14-16是通過另一替代的壓力控制閥的縱向剖視圖，該壓力控制閥具有相對于圖2中所示壓力控制閥的逆向邏輯；
[0024]圖17是通過另一替代的壓力控制閥的縱向剖視圖，并顯示第四端口閥；以及
[0025]圖18是通過另一替代的壓力控制閥的縱向剖視圖。

【具體實施方式】
[0026]參照圖1，圖中示出用于控制潤滑油22對內(nèi)燃機24供應(yīng)的流體壓力調(diào)整系統(tǒng)20。內(nèi)燃機24包括油泵26和裝有供應(yīng)的潤滑油22的油容器30。油分配網(wǎng)絡(luò)32將內(nèi)燃機24與油泵26和油容器30連接。
[0027]流體壓力調(diào)整系統(tǒng)20還包括壓力控制閥36。壓力控制閥36與油泵26、油容器30以及油分配網(wǎng)絡(luò)32流體地連通。壓力控制閥36用來控制油分配網(wǎng)絡(luò)32內(nèi)和輸送到內(nèi)燃機24的油壓。
[0028]正如行內(nèi)所公知的，油泵26通常由發(fā)動機曲軸(未示出)轉(zhuǎn)動而機械地被驅(qū)動，但其它泵結(jié)構(gòu)布置也是眾所周知的。然而，油泵26與傳統(tǒng)泵不同之處在于，其排量(S卩，輸出體積)可根據(jù)施加到油泵26上的控制端口 38的壓力水平而變化。變化該壓力可改變油泵26從油容器30通過油過濾器42供應(yīng)到發(fā)動機24上部處凹腔的流量。從這些凹腔，油22借助于重力流過發(fā)動機24，直到返回到油容器30。
[0029]應(yīng)該理解到，如果油泵26的排量保持恒定不變，則油過濾器42出口 52處的油流量和油壓可與發(fā)動機24的速度直接相關(guān)。然而，理想的是將施加到發(fā)動機的油22的量和由此的油壓保持在預(yù)定的范圍之內(nèi)，而與發(fā)動機速度無關(guān)。
[0030]壓力控制閥36用來改變油泵26的排量，以在發(fā)動機速度變化時，將油流量保持在預(yù)定范圍內(nèi)。為了適應(yīng)這一點，壓力控制閥36包括附連到線性致動器46的液壓閥44。它們將各在下文中詳細(xì)描述。
[0031]參照圖1和2，液壓閥44具有縱向延伸通過其中的閥孔48，液壓閥44具有通向閥孔48的至少第一端口 50、第二端口 54和第三端口 56。在所示的實施例中，第一端口 50從油過濾器出口 52接受加壓油22，第二端口 54允許油22流回到油容器30。第三端口 56連接到油泵26的控制端口 38。第三端口 56沿著閥孔48位于第一端口 50和第二端口 54之間。第一端口 50通常連接到加壓流體源，諸如是油過濾器輸出52，而第二端口 54通常連接到通向油容器30的返回管線60?？砂ㄩy孔48端部66處的開口 64，用來提供另一替代的出口端口。
[0032]通過改變閥孔48內(nèi)閥芯70的位置，來自油泵26的壓力可以變化的程度施加到控制端口 38，以及替代地，通過連接第二端口 54和第三端口 56，可將油容器30中的低壓施加到油泵26的控制端口 38。還將會認(rèn)識到，端口的布置或放置可變化，或被稱作不同的名字，并還仍然提供相同的功能。
[0033]閥芯70可滑動地被接納在閥孔48內(nèi)。在某些實施例中，閥芯70具有靠近第一端74的第一地帶72和靠近第二端80的第二地帶78，使第一凹入部分82介于第一地帶72和第二地帶78之間，由此，形成圍繞閥芯70的槽84。直徑減小的第二凹入部分86延伸在閥芯70的第一地帶72和閥芯70的第一端74之間。第一彈簧90偏置閥芯70遠(yuǎn)離閥孔48端部66處的調(diào)整螺釘68。具體來說,第一彈簧90鄰近于第一端74哨合閥芯70。第一彈簧90迫使閥芯70朝向線性致動器46。閥芯70的第二端80靠近閥體94的固定到線性致動器46的端部92。
[0034]線性致動器46包括電磁線圈98，該線圈圍繞具有中心開口 104的非磁繞線筒100纏繞。線性致動器46還具有兩個管形極塊106和108。上極塊106延伸入繞線筒中心開口104的一端內(nèi)，而下極塊108鄰近于閥體94，延伸入中心開口 104的另一端內(nèi)。兩個管形極塊106和108在繞線筒100內(nèi)彼此略微間距開。倒置的杯形螺線管112延伸入兩個管形極塊106和108內(nèi)，螺線管112具有面向閥體94的敞開端和上極塊106內(nèi)的閉合端。文中涉及到方向性關(guān)系和運動，諸如上和下以及向上和向下，是指部件在附圖所示的定向中的關(guān)系和運動，當(dāng)閥附連到機器上時，它們可以不是這些部件的定向。
[0035]鐵磁性電樞114可滑動地被接納在螺線管112內(nèi)，并具有固定在穿過電樞114的中心孔內(nèi)的管形推銷116。該推銷116在其上端可具有槽口 120，以在該端部鄰抵螺線管112的閉合端122時，允許流體進(jìn)入。響應(yīng)于由流過線圈98的電流所產(chǎn)生的電磁場，該推銷116和電樞114作為一個單元在非磁性螺線管112內(nèi)移動。例如，電流可由計算機操作的發(fā)動機控制單元施加到線圈98。
[0036]推銷116的管形構(gòu)造允許在其運動過程中油22在電樞114的相對側(cè)之間流動。推銷116從電樞114朝向閥體94突出出來，并具有嚙合套筒124最好是固定到套筒124上的遠(yuǎn)端122。該套筒124可用作延伸在套筒124和閥芯70第二端80之間的第二彈簧126的導(dǎo)向件。因此，第二彈簧126趨于將閥芯70遠(yuǎn)離線性致動器46并朝向閥孔48的端部開口64偏置。電樞114、推銷116和套筒124形成電樞組件128，然而，這些部件中的兩個部件或全部三個部件可用單一材料塊加工制造。此外，電樞組件128可具有不同形狀，只要它提供相同的功能，這將在下文中描述。
[0037]參照圖2和3，軸承130可安裝在推銷116上，并可以是電樞組件128的一部分。由于下極塊64端部處的磁通量，使得軸向力施加到電樞114上，該位置處的軸承130由于軸向力緣故阻止連接到電樞。在某些實施例中，軸承130可包括用非磁性材料(最好是彈性塑料)制造的鼠籠132。該鼠籠132是具有兩個間距開的端部環(huán)134和136的單一件，五個壁138在端部環(huán)134和136之間延伸，圍繞鼠籠132等距離間距開。每個壁138具有大致Y形的橫截面，如圖7的橫截面所示，這樣，鼠籠132外部弧形表面處比朝向鼠籠中心更寬。五個縱向狹槽140形成在五個壁138的相鄰壁之間。壁138的外表面呈凹陷，形成延伸壁138全長的縱向通道142。這些通道142允許流體圍繞鼠籠132流動，這減小了對電樞114滑動運動的阻力，否則的話，由于限制的流體流動會發(fā)生阻力。
[0038]如圖2和3所示，單獨的鍍鉻球146在各個槽140內(nèi)提供可滾動的元件。各個大致Y形壁138的頂部伸展到各個槽140內(nèi)，由此，使鼠籠132弧形外表面內(nèi)的狹槽開口變窄，于是，球146被擒獲而不能自由地退出狹槽140。鼠籠132的塑料材料是彈性的，允許相鄰壁138足夠散開而讓球146插入相關(guān)狹槽140內(nèi)，然后返回到其原始位置而保持住該球146。鼠籠132各端處的環(huán)134和136阻止球146移出狹槽140端部外。如文中所使用的術(shù)語“被擒獲住”，意指球146被壁138和鼠籠132的環(huán)134和136約束住，無需如現(xiàn)有技術(shù)的電樞組件設(shè)計中的其它部件。如圖2所示，各個球146從相應(yīng)狹槽140中突出而與螺線管112接觸，并能夠在相應(yīng)狹槽140內(nèi)滾動?？墒褂弥T如圓柱那樣的其它形式的可滾動元件來代替球146。
[0039]在如圖4-8所示的替代實施例中，鼠籠132可包括掣子150，其包括五個L形指形物152，它們從第二環(huán)136向外突出，使指形物突出部154突入到圍繞推銷116的環(huán)形槽156內(nèi)。指形物突出部154與推銷的環(huán)形槽156的嚙合，使鼠籠132保持抵靠住電樞114。替代地，鼠籠132和推銷116可制造成為單一塑料零件。
[0040]至此所描述的線性致動器46部件可被封裝在外部金屬外殼160內(nèi)，該外部金屬外殼160壓接在圍繞閥體94的槽口 162內(nèi)，以將線性致動器46固定到閥體94上。在某些實施例中，電磁線圈98可包括過包覆模制的塑料件，然后可安裝在外殼160內(nèi)。在另一替代實施例中，塑料材料可注入到外殼160內(nèi)以形成包覆模制的封裝殼164，該封裝殼164圍繞電磁線圈98延伸，并突出通過外殼160內(nèi)的開口 166而形成用于電磁線圈98的外部電氣連接器170。金屬端板172關(guān)閉外殼160的遠(yuǎn)離閥體94的端部。
[0041 ] 在一個示范的用途中，壓力控制閥36適于安裝在流體壓力調(diào)整系統(tǒng)20內(nèi)，其中，來自油泵26的油22施加到第一端口 50，其中，連接到油容器30的返回管線60連接到第二端口 54。第三端口 56連接到受油22的壓力控制的裝置(即，油泵26)。
[0042]圖9示出以下時間的壓力控制閥36的斷電狀態(tài):當(dāng)沒有電流流過電磁線圈98時，以及當(dāng)?shù)谝欢丝?50處的壓力為零或相當(dāng)?shù)蜁r，就如啟動油泵26之前會發(fā)生的。此時，第一彈簧90具有比第二彈簧126更大的預(yù)加載，且閥芯170處于第一位置168。在該構(gòu)造中，油泵26會有最大排量。在第一位置168，閥芯70定位成使閥芯70周圍的槽84僅與第一端口50連通。然而，鄰近于第一彈簧90的閥芯第一端74處的第二凹陷部分86對油22提供路徑178，使油從第三端口 56流到第二端口 54并流到油容器30，由此，在第三端口 56處釋放任何的壓力。
[0043]參照圖10，當(dāng)油泵26啟動時，第一端口 50處的壓力開始增大。該壓力通過前導(dǎo)通道180與閥芯70的第二端80連通，于是，相同的壓力存在于閥芯70和套筒124之間的前導(dǎo)腔室182內(nèi)。當(dāng)壓力超過第一預(yù)定壓力閾值時，該壓力和作用在閥芯70第二端80上的第二彈簧126的組合力，大于第一彈簧90的反力，由此，造成閥芯70朝向第二位置174的向下運動，該運動壓縮第一彈簧90。當(dāng)壓力達(dá)到第一預(yù)定壓力閾值時，例如，4.5巴或超過或不到，閥芯70移到一位置，在該位置中，閥芯70上的第一地帶72關(guān)閉第三端口 56和第二端口 54之間的連通，而環(huán)形槽84與第一端口 50和第三端口 56連通，由此，在兩者之間提供流體路徑184。該流體路徑184增大第三端口 56處的壓力，該增大壓力停止油泵26行程并防止油泵超過第一預(yù)定壓力閾值。
[0044]此后，當(dāng)入口端口 50處的壓力顯著降低時，第一彈簧90迫使閥芯70向上進(jìn)入如圖9所示的位置，在此位置第三端口 56可再次與第二端口 54連通。
[0045]參照圖11，當(dāng)螺線管線圈98接上電流通電時，且第一端口 50處的預(yù)定壓力閾值例如為4.5巴，生成的電磁場致使電樞114在螺線管112內(nèi)向下移動，從圖10所示的位置移動到圖11中的第三位置176內(nèi)。因為電樞114通過推銷116偶聯(lián)到套筒124，所以，套筒124也向下移動，直到它碰到閥體94的上端92，不管電磁場產(chǎn)生的力多大，該上端92限制套筒的運動量。該動作起初壓縮第二彈簧126，由此，在閥芯70上作用的力大于對抗第一彈簧90的力。合力的不平衡致使閥芯70向下移動而壓縮第一彈簧90。一旦套筒124擱置在閥體94上端92上，兩個彈簧90和126再次達(dá)到力平衡，其使閥芯70定位在比螺線管線圈98通電之前更向下的位置。在該第三位置176中，第一端口 50通過圍繞閥芯環(huán)形槽84的路徑188連接到第三端口 56。
[0046]對線性致動器46通電產(chǎn)生的閥芯70向下移位，使第一彈簧90和第二彈簧126的壓縮量比線性致動器斷電時壓縮量更大。第一彈簧90的壓縮尤其改變了在第一端口 50處將閥芯70移入第三位置176所需的壓力值，在該第三位置處路徑188形成在第一端口 50和第三端口 56之間。該流體路徑188又增加了第三端口 56處的壓力，其停止油泵26的行程并將來自油泵26的壓力減小到小于第一預(yù)定壓力閾值的程度。
[0047]為此動作而發(fā)生的需要施加到第一端口 50的壓力值(第二預(yù)定壓力)小于線性致動器46斷電時形成路徑184 (見圖10)所需的第一預(yù)定壓力閾值。該第二預(yù)定壓力可由套筒126行程和第二彈簧126的彈簧剛度或彈簧力予以確定，但不受電磁力的影響，電磁力消除了精確控制該力的需求。因此，通過有選擇地使線性致動器46通電或斷電，便可將打開第一端口 50和第三端口 56之間連通所需的第一端口 50處的壓力，設(shè)置在兩個不同的預(yù)定壓力下。選擇特定的壓力可改變壓力控制閥36的壓力響應(yīng)特性，同樣可改變連接到第三端口 56的油泵26的操作。
[0048]該響應(yīng)顯示在圖12和13的曲線圖中。令第一端口 50的壓力近似為4.5巴，而第三端口 56的壓力近似為0.4巴，當(dāng)流向線圈98的電流190增加到近似0.4安培時，閥芯70開始移動，致使第一端口 50處的壓力下降，第三端口 56處的壓力上升。當(dāng)電流190繼續(xù)增加時，約為0.9安培，第一端口 50處的壓力減小，平穩(wěn)到近似為1.0巴，第三端口 56處壓力增加到近似為0.8巴并達(dá)到平穩(wěn)。圖13示出約為1.0巴至約4.5巴的預(yù)定壓力范圍192。應(yīng)該認(rèn)識到，預(yù)定壓力范圍192可根據(jù)特殊應(yīng)用的要求來改變。
[0049]圖14-16示出壓力控制閥236的另一替代構(gòu)造。壓力控制閥236類似于壓力控制閥36，不同之處在于，壓力控制閥236包括閥芯270，其構(gòu)造成對壓力控制閥36提供相反的邏輯。例如，圖14示出以下時間的壓力控制閥236的斷電狀態(tài):當(dāng)沒有電流流過電磁線圈98時，以及當(dāng)?shù)谝欢丝?50處的壓力為零或相當(dāng)?shù)蜁r。此時，第一彈簧90具有比第二彈簧126更大的預(yù)加載，且閥芯70處于第一位置268。在該構(gòu)造中，油泵26會有最大排量。在第一位置268，閥芯270定位成使閥芯270周圍的槽84與第一端口 50連通，第三端口 56對油22提供路徑278，以使油流出第三端口 56外并流向控制端口 38。閥芯270將停留在該位置中，直到第一端口 50處的壓力達(dá)到預(yù)定壓力，例如，4.5巴。
[0050]參照圖15，當(dāng)?shù)谝欢丝?50處的壓力上升時，該壓力通過前導(dǎo)通道180克服第二彈簧126的預(yù)加載，使閥芯270下推。當(dāng)?shù)谝欢丝?50處的壓力達(dá)到預(yù)定壓力時，閥芯270達(dá)到力平衡并到達(dá)零位274。
[0051]參照圖16，此后，當(dāng)螺線管線圈98接上電流而通電時，生成的電磁場致使電樞114在螺線管112內(nèi)下移，從圖15所示位置移動到圖16中的位置276。因為電樞114通過推銷116偶聯(lián)到套筒124，所以，套筒124也下移，直到套筒碰到閥體94的上端92，不管電磁場產(chǎn)生的力多大，該上端92限制套筒的運動量。該動作起初壓縮第二彈簧126，由此，在閥芯270上作用的力大于對抗第一彈簧90的力。合力的不平衡致使閥芯270向下移動而壓縮第一彈簧90。一旦套筒124擱置在閥體94上端92上，兩個彈簧90和126再次達(dá)到力平衡，其使閥芯270定位在比螺線管線圈98通電之前更向下的位置。在該第三位置276中，第二端口 54通過圍繞閥芯環(huán)形槽84的路徑288連接到第三端口 56。
[0052]參照圖17，圖中示出壓力控制閥336的另一替代的構(gòu)造。壓力控制閥336類似于壓力控制閥36和236，例外之處在于，壓力控制閥336包括第四端口 358。有了三端口型式的壓力控制閥36和236，第三端口 56壓力可決不超過第一端口 50壓力，該第一端口壓力是油過濾器出口壓力52。對于四端口壓力控制閥336來說，第四端口 358處的前導(dǎo)信號是油過濾器出口壓力52，第一端口 50接受泵排放壓力28，由于橫貫油過濾器42存在壓降，泵排放壓力28大于油過濾器出口壓力52。在該情形中，停止行程的壓力可等于泵排放壓力28而超過油過濾器出口壓力52。這允許油泵26使用更剛的彈簧(未示出)，其可提供更加穩(wěn)定的油泵。
[0053]參照圖18，圖中示出壓力控制閥436的另一替代的構(gòu)造。壓力控制閥436類似于壓力控制閥36、236和336，例外之處在于，壓力控制閥436包括定位在彈簧126和閥芯470之間的銷子440。該銷子440具有減小的直徑442，并可從前導(dǎo)腔室182延伸到閥孔48。該直徑減小的銷子440允許壓力控制閥436控制更大的壓力范圍，而無需更大的線性致動器46力。閥芯470和閥孔48可各具有較大的直徑，這可增大流體流動面積。應(yīng)該認(rèn)識到，銷子440和閥芯470可用單塊或多件材料制成。
[0054]再參照圖1，當(dāng)發(fā)動機24速度增大且油過濾器出口壓力52也增大時，該增大的壓力施加到前導(dǎo)腔室180，以及通過第一端口 50施加到閥芯70頂部處的前導(dǎo)腔室182 (也參見圖2)。即使電樞114保持在固定的位置中，因為通向線圈98的電流190未改變，前導(dǎo)腔室182內(nèi)增加的壓力向下推閥芯70而打開端口 50和56之間的路徑184 (見圖10)。該增加的壓力通過路徑184傳送到油泵26的控制端口 38，由此，減小油泵26的排量以及油過濾器出口 52處的出口流量和壓力，即，控制壓力越高則排量越小。
[0055]當(dāng)發(fā)動機24速度減小時，便出現(xiàn)相反的動作，致使前導(dǎo)腔室182內(nèi)壓力也減小。由于前導(dǎo)腔室182內(nèi)壓力較低，第一彈簧90向上推閥芯70，打開第三端口 56和第二端口 54之間的路徑178 (見圖9)。該路徑178降低油泵26控制端口 38處的壓力，由此，提高油泵26的排量和油過濾器出口 52的壓力。這樣，當(dāng)發(fā)動機速度變化時，流向發(fā)動機24的油22出口壓力和流量保持在預(yù)定壓力范圍192內(nèi)。
[0056]油過濾器出口壓力52所要控制達(dá)到的壓力水平，可通過施加到線性致動器46內(nèi)線圈98的電流水平進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整電流190改變了線圈98所產(chǎn)生的磁場，并由此改變電樞114在線性致動器46內(nèi)的位置。電樞114的可變位置可壓縮或松弛第一彈簧90和第二彈簧128，由此，分別將不同的彈簧力施加到閥芯70的第一端74和第二端92。這些力限定移動閥芯70而在前導(dǎo)前導(dǎo)通道180和前導(dǎo)腔室182內(nèi)所需的壓力值。其結(jié)果，變化施加到線性致動器46的電流190，可影響閥芯70打開和關(guān)閉第三端口 56和第一端口 50之間的路徑(路徑184和188)以及第三端口 56和返回端口 54之間的路徑(路徑178)時的壓力水平。改變該壓力水平可改變油過濾器出口 52壓力所要控制達(dá)到的預(yù)定壓力閾值范圍192內(nèi)的壓力。
[0057]以上描述主要涉及本發(fā)明的優(yōu)選實施例。盡管對本發(fā)明范圍內(nèi)的各種替代方案給予了一定的關(guān)注，但期待本【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)技術(shù)人員同樣會認(rèn)識到其它附加的替代方案，這些方案現(xiàn)從對本發(fā)明實施例的披露中得以明了。因此，本發(fā)明范圍應(yīng)由附后權(quán)利要求書來確定，而不被以上的披露所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種流體泵壓力調(diào)整系統(tǒng)，包括: 閥，所述閥具有帶孔的閥體和可滑動地接納在所述孔內(nèi)的閥芯，所述閥體具有與所述孔流體地連通的第一端口、第二端口和第三端口，在所述孔內(nèi)所述閥芯的不同位置，所述閥芯有選擇地將所述第一端口和所述第二端口連接到所述第三端口； 所述第一端口，所述第一端口與流體泵出口流體地連通以接納所述第一端口處的第一流體壓力，所述第一流體壓力具有第一壓力水平； 所述第二端口，所述第二端口與流體容器流體地連通，所述流體容器對所述流體泵提供流體源； 所述第三端口，所述第三端口與所述流體泵的控制端口流體地連通以提供所述第三端口處的第二流體壓力，所述第二流體壓力具有第二壓力水平，所述第二壓力水平控制來自所述流體泵的第一壓力水平； 線性的致動器，所述線性致動器鄰近于閥體并可操作地偶聯(lián)到所述閥芯；第一彈簧，當(dāng)所述第一端口處的所述第一壓力水平低于給定閾值水平時，所述第一彈簧所述閥芯相對于所述閥體朝向第二位置偏置；以及 其中，當(dāng)所述第一端口處的所述第一壓力水平高于所述給定閾值水平時，所述閥芯被朝向第一位置偏置，且其中，所述線性致動器的致動和停止致動改變著所述給定閾值水平。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 還包括第二彈簧，所述第二彈簧將所述閥芯朝向第一位置偏置。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 還包括第二彈簧，所述第二彈簧在所述線性致動器和所述閥芯之間延伸，并偶聯(lián)所述線性致動器和所述閥芯。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 當(dāng)所述第二壓力水平增加時，所述第一壓力水平降低。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 當(dāng)所述第二壓力水平降低時，所述第一壓力水平降低。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一壓力水平是第一可變的流體壓力水平，而所述第二壓力水平是第二可變的流體壓力水平；以及 其中，所述流體泵的所述控制端口處的所述第二可變流體壓力水平控制著流體泵，以將所述第一可變的流體壓力水平保持在預(yù)定流體壓力范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 來自所述流體泵和所述流體容器的所述第一壓力水平與發(fā)動機流體地連通。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述流體泵是排量可變的流體泵。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述閥芯向所述第一位置的移動打開所述第一端口和所述第三端口之間的路徑，而所述閥芯向所述第二位置的移動打開所述第二端口和所述第三端口之間的另一路徑。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述線性致動器的致動和停止致動，改變著移動所述閥芯所需的所述第一端口處的所述第一壓力水平。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 當(dāng)所述線性致動器通電時，移動所述閥芯所需的所述第一端口處的預(yù)定壓力閾值減小。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述預(yù)定壓力閾值是電氣地受控的。
13.一種流體泵壓力調(diào)整系統(tǒng)，包括: 閥體，所述閥體帶孔并具有與所述孔流體地連通的第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口與流體泵出口流體地連通，所述第二端口與流體容器流體地連通，所述流體容器對所述流體泵提供流體源，所述第三端口與所述流體泵的控制端口流體地連通，其中，施加到所述控制端口的壓力控制著來自所述流體泵出口的流體流量； 閥芯，所述閥芯可滑動地被接納在所述孔內(nèi)，并具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述第一端口連接到所述第三端口，在所述第二位置，所述第二端口連接到所述第三端口 ； 致動器，所述致動器鄰近于所述閥體并可操作地偶聯(lián)到所述閥芯；以及 第一彈簧，當(dāng)所述第一 端口處的壓力低于給定閾值時，所述第一彈簧將所述閥芯偏置進(jìn)入第二位置； 其中，當(dāng)所述第一端口處的壓力高于所述給定閾值水平時，所述閥芯處于所述第一位置中，且其中，所述線性致動器的致動和停止致動改變著所述給定的閾值水平。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于， 還包括第二彈簧，所述第二彈簧將所述閥芯朝向所述第一位置偏置。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于， 還包括第二彈簧，所述第二彈簧在所述線性致動器和所述閥芯之間延伸，并偶聯(lián)所述線性致動器和所述閥芯。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述致動器包括螺線管線圈組件和電樞，所述螺線管線圈組件具有形成在所述螺線管線圈組件中的線圈孔，所述電樞可滑動地被接納在所述線圈孔內(nèi)，并可操作地偶聯(lián)而將力施加到所述閥芯。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述致動器改變著由所述第二彈簧施加到所述閥芯上的力，以改變移動所述閥芯所需的所述第一端口處的所述給定的閾值水平。
18.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于， 來自所述流體泵出口和所述流體容器的流體壓力，與發(fā)動機流體地連通；以及 當(dāng)所述發(fā)動機速度改變時，所述給定閾值水平在第一壓力水平和第二壓力水平之間變化，以控制所述流體泵，將來自所述流體泵出口的所述流體壓力維持在預(yù)定的流體壓力范圍內(nèi)。
19.一種流體泵出口壓力調(diào)整方法，所述方法包括: 提供液壓閥，所述液壓閥包括: 閥體，所述閥體帶孔并具有與所述孔連通的第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口與具有第一壓力水平的流體泵出口流體地連通，所述第一端口要從所述流體泵中接受所述第一壓力水平，所述第二端口與流體容器流體地連通，所述流體容器對所述流體泵提供流體源，所述第三端口與具有第二壓力水平的所述流體泵的控制端口流體地連通，所述第三端口對所述流體泵提供第二壓力水平，以控制來自所述流體泵的所述第一壓力水平；閥芯，所述閥芯可滑動地被接納在所述孔內(nèi)并具有至少第一位置和第二位置； 第一彈簧，所述第一彈簧將所述閥芯朝向所述第二位置偏置； 線性致動器，所述線性致動器鄰近于所述閥體并可操作地偶聯(lián)到所述閥芯；以及操作所述線性致動器，以將力施加到所述閥芯上，改變所述第一端口處的壓力閾值，所述壓力閾值是移動所述閥芯和調(diào)整所述流體泵出口壓力所需的。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于， 還包括第二彈簧，所述第二彈簧將所述閥芯朝向所述第一位置偏置。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于， 所述第一位置提供所述第一端口和所述第三端口之間的路徑。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于， 運行所述線性致動器包括運行所述線性致動器來將所述力施加到所述閥芯上，以將所述壓力閾值從第一壓 力水平改變到多個壓力水平之一。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于， 運行所述線性致動器包括運行所述線性致動器來將所述力施加到所述閥芯上，以在第一壓力水平和第二壓力水平之間改變所述壓力閾值。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于， 所述第二壓力水平低于所述第一壓力水平。
25.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于， 還包括改變與所述流體泵流體地連通的發(fā)動機的速度；以及 將所述流體泵輸出壓力保持在預(yù)定壓力輸出范圍之內(nèi)。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于， 還包括用電流來控制所述預(yù)定的壓力輸出范圍。
【文檔編號】F01M1/02GK104047664SQ201410092623
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】C·V·威爾頓 申請人:胡斯可汽車控股有限公司