[发明专利]直接控制线性变排量叶片泵

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2009年3月5日递交的美国临时申请第61/157,601号的优先权。上述申请的全部公开通过引用在此结合。

技术领域

本公开涉及用于汽车的液泵系统。更具体地，本公开涉及用于提供独立于泵的操作速度的连续变输出流量的变排量叶片泵和控制系统。

背景技术

诸如内燃机和自动变速箱的机械系统通常包括在压力作用下对许多运动构件和/或机械系统的子系统提供润滑油的润滑泵。在大多数情况下，润滑泵由机械系统的旋转构件驱动。泵的操作速度和输出随着机械系统的操作速度而变化。然而，机械系统的润滑要求通常不完全与机械系统的操作速度直接对应。

前面已知固定排量润滑泵通常设计为：在对应于发动机怠速的相对较低的速度以及最大润滑剂操作温度的情况下提供足够的流动。这种设计理念导致在车辆操作的大部分期间润滑油过量供给。在至少一种布置中，减压阀被提供来将过量润滑油返回至泵入口或油槽以避免机械系统中的过压状态。在某些操作状态下，加压润滑油的过产量可能是机械系统所需的500％。结果是大量能量被用来加压润滑油，随后该润滑油通过减压阀排出。

最近，变排量叶片泵被用作润滑油泵。这些泵通常包括控制环或其它机构，该控制环或其它机构可以被操作以改变泵的容积排量，因此在一个操作速度下改变其输出。通常，对反馈机构提供有从泵输出的加压润滑油，以便在机械系统的操作状态的整个预期范围内改变泵的排量以避免发动机中的过压状态。

虽然该变排量泵在能量效率方面相对于定排量泵提供了某些改进，但是由于泵排量被泵的输出压力直接或间接控制，所述泵的输出压力随着机械系统的操作速度而改变，而不随机械系统的改变需求而改变，因此可能导致大量能量损失。

另一变排量泵控制系统公开于美国专利第7,018,178号中。控制系统包括联接至变排量泵的电磁螺线管，该电磁螺线管用于在发动机操作期间改变泵的排量。虽然电磁螺线管可以提供附加程度的对泵的控制，但是其应用存在多个缺陷。具体地，电磁螺线管通常要求连续供给电流以便使其在泵的整个操作期间都起作用。电力消耗可能抵消控制泵以使泵提供过量润滑剂流动的时间最小带来的益处。此外，电磁螺线管的最大作用力能力受到对其施加的电磁场和电流的大小的限制。对于某些应用，提供期望的作用力所需的电磁场的大小使得无法将电磁螺线管安装在车辆环境中。因此，需要改进润滑系统以在制造期望的润滑剂流量的同时将制造润滑剂流量所需的能量降至最小。

发明内容

本节提供本公开的总概览，并非其全部范围或所有特征的系统性披露。

一种用于动力传递装置的液泵系统，其包括：变排量叶片泵，该变排量叶片泵具有包含转子、多个叶片和可线性移动的滑块的外壳，所述多个叶片联接至该转子，所述可线性移动的滑块用于通过改变其偏心来改变该泵的排量。控制系统改变该泵的排量并提供选自连续可变范围的输出压力的液体输出压力，所述连续可变范围的输出压力独立于该泵的操作速度。所述控制系统包括线性致动器，所述线性致动器用于使该滑块在最小和最大泵排量位置之间运动。所述线性致动器包括电动步进马达，所述电动步进马达用于双向移动作用在该滑块上的致动轴。

此外，本公开说明了一种用于动力传递装置的液泵系统，其包括变排量叶片泵，该变排量叶片泵具有可线性移动的滑块，所述可线性移动的滑块用于改变该泵的排量。线性致动器使该滑块在最大和最小泵排量位置之间运动。所述线性致动器包括电动马达，所述电动马达用于旋转驱动部件。所述驱动部件接合被驱动的致动轴以使得致动轴响应驱动部件的旋转而线性移动。该控制系统包括控制器，所述控制器对所述致动器发送信号以便延伸或收缩所述致动轴，从而改变泵排量。

其它应用领域将从在此提供的说明中显而易见。在本概览中的说明和具体示例旨在仅仅示例的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

在此描述的附图仅为已选实施例而非所有可能的实施方式的示例性目的，不旨在限制本公开的范围；

图1是示例性的直接控制的变排量叶片泵的横截面图；

图2是图1中描绘的泵系统的局部放大透视图；

图3是联接致动轴和滑块的连接器的局部透视图；

图4是用于控制变排量叶片泵的开环控制系统的示意图；

图5是描绘与变排量叶片泵配合的闭环控制系统的示意图；

图6是另一变排量叶片泵的局部透视图；

图7是图6中描绘的泵的滑块和致动器的布置的平面图；以及

图8是图6中示出的用于泵的外壳的平面图。