一种在制动工况下的可变排量机油泵控制装置及其方法与流程

本发明涉及发动机技术领域，具体为一种在制动工况下的可变排量机油泵控制装置及其方法。

背景技术：

近年来，随着排放法规的日趋严格和油价的攀升，内燃机节能减排技术受到了越来越多的重视，由于变排量机油泵可以降低燃油的消耗，其在内燃机上的应用越来越广，变排量机油泵可以根据发动机的转速和润滑系统的反馈油压调节自身的机油排量。当发动机转速增加时，机油泵排量增大，主油道机油压力增加，反馈机油压力达到变量设定值时，弹簧被压缩，外调节环滑动或者摆动，使叶片的转子和外圈之间的偏心距减小，叶片与外圈之间形成的压油腔在机油泵运转过程中变化量也相应减小，这样就使机油泵的泵油流量减小；当反馈机油压力降低时，弹簧逐渐回位从而使调节环复位。该变量泵使得发动机在中高速下的主油道压力保持一个相对恒定值，在满足发动机机油需求的同时，减少功率消耗，起到节能减排的作用。

汽车减速以至停车的过程称为制动，制动性能是汽车的主要性能之一，直接关系到人们生命和财产的安全，随着我国道路运输物流业的快速发展，汽车的车速和装载能力大幅度提升，机械摩擦式车轮制动器已不能满足车辆的制动要求，尤其在山区行驶的汽车因频繁使用车轮制动器，使制动摩擦片磨损加剧、制动器温度过高((常在300℃以上，甚至高达600-700℃))，引起制动功能严重失效，酿成交通事故。“发动机制动”是一种功能独特、性能优良的汽车辅助制动方法，有效的运用发动机制动技术能够减轻车轮制动器的工作负荷、延长使用寿命，提高综合制动效果，保证行驶安全。

正常行驶的汽车需要持续减速或下长坡时，松开加速踏板和离合器踏板，汽车的行驶惯性力将通过驱动轮和传动系统带动发动机曲轴继续旋转。此时，汽车在行驶惯性力作用下对发动机“倒拖”，输入的动能大部分损耗在发动机进气、压缩和排气过程，小部分消耗于对水泵、油泵、空压机和发电机等附件的驱动。发动机对上述各附件所产生的阻碍曲轴旋转的阻力矩，即是对驱动轮产生的制动力矩。利用发动机制动是最有效的制动方式，但是一般的发动机都没有充分利用附件的功耗来增加制动效果，特别是应用可变排量机油泵的发动机，在发动机高转速的时候，变排量机油泵不处于最大排量状态，相应的功率消耗也不是最大，如果考虑在汽车下长坡时将机油泵的排量控制在最大状态，将会增强发动机制动的制动效果，因此亟需研发一种在制动工况下的可变排量机油泵控制装置及其方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在制动工况下的可变排量机油泵控制装置及其方法，以解决能源利用不够合理，增加了制动器的磨损情况，制动效果较差等特性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种在制动工况下的可变排量机油泵控制装置，包括外壳、机油泵内芯、主油路、控制电磁阀、电子控制单元、离合器踏板和加速踏板，所述外壳的内壁左侧开设有可控反馈油路，所述可控反馈油路的顶端开设有第一配流面，所述可控反馈油路的右侧壁固定安装所述回位弹簧，所述外壳的内壁右侧开设有常开反馈油路，所述常开反馈油路的顶端开设有第二配流面，所述外壳的内壁中部固定安装所述机油泵内芯，所述机油泵内芯包括调节环、轴承、转子、叶片和供油腔，所述转子的外壁均匀的插接所述叶片，多个所述叶片之间形成所述供油腔，所述叶片的外壁套接所述调节环，所述调节环的右侧壁贴合连接所述轴承，所述调节环的右侧壁底部贯穿连接有第一支油路，所述可控反馈油路和所述常开反馈油路的底部分别贯穿连接第三支油路和第二支油路，所述第一支油路、所述第二支油路和所述第三支油路均与所述主油路相贯通连接，所述第三支油路与所述主油路的连接处固定安装所述控制电磁阀，所述控制电磁阀电性输入连接所述电子控制单元，所述电子控制单元电性输入连接离合器踏板位置传感器和加速踏板传感器，所述离合器踏板位置传感器固定安装在离合器踏板上，所述加速踏板传感器固定安装在加速踏板上。

优选的，所述离合器踏板和所述加速踏板同时松开时，所述离合器踏板位置传感器和所述加速踏板传感器将信号传递给电子控制单元。

优选的，所述控制电磁阀由电子控制单元来控制其电流通断的电磁阀，电子控制单元判定发动机处于制动工况时，会输出电信号来控制控制电磁阀关闭可控反馈油路。

优选的，所述第一支油路的中部固定安装有机油滤清器。

优选的，所述调节环的顶部右侧端位于所述第一配流面与所述回位弹簧顶部之间。

一种在发动机制动工况下的可变排量机油泵控制方法，该在发动机制动工况下的可变排量机油泵的控制方法：

步骤一：信号传递：在使用的过程中将离合器踏板和加速踏板都处于松开状态认定为发动机处于制动工况下，当离合器踏板处于松开状态时，离合器踏板位置传感器会向电子控制单元发出信号，当加速踏板处于松开状态时，加速踏板传感器会向电子控制单元发出信号，当电子控制单元同时接收到这两个信号时，电子控制单元会判断发动机由正常工况转变为制动工况；

步骤二：油路控制：由主油路分流过来的反馈机油被分为两路，一路第二支油路流向常开反馈油路，另一路第三支油路流向可控反馈油路，当发动机处于制动工况时，电子控制单元将断开控制电磁阀的电流，控制电磁阀关闭变排量机油泵的可控反馈油路，回位弹簧推动调节环顺时针旋转，直至回位弹簧达到最大伸长量，由于转子和调节环的偏心设置，随着转子的顺时针旋转，叶片就会由于离心力的作用向外侧甩出，紧靠在调节环内壁上，这样在调节环，转子，叶片之间就形成了若干个封闭的供油腔，转子每旋转一周，相邻两个叶片之间形成的供油腔的空间先逐渐增大，形成真空，吸油，然后逐渐减小，形成压力，出油，转子在曲轴的驱动下不断运转，机油也就源源不断的被泵送出来了，当回位弹簧推动调节环顺时针旋转时，调节环、转子和调节环的偏心距增大，供油腔增大，机油泵排量增大，当偏心距达到最大位置时，供油腔最大，排量达到最大位置，并且排量随着转速的升高而线性增大，此时机油泵内芯的功耗也达到最大，这种可变机油泵内芯控制方法增大了制动工况下发动机的制动能力，当驾驶员重新踩下加速踏板或者离合器踏板时，机油泵内芯又回到了发动机非制动工况时的工作状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明提供了一种在制动工况下的可变排量机油泵控制装置及其方法，结构简单，不需要改变原有可变排量机油泵的结构；通过离合器踏板位置传感器和加速踏板传感器感应发动机的制动工况，并将信号传递给电子控制单元，利用电子控制单元控制可控反馈油路上油路的开启和闭合，响应迅速；能够合理利用能量，增加发动机辅助制动的功率，减少行车制动器的磨损、延长使用寿命，提高综合制动效果，保证行驶安全。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：100外壳、110可控反馈油路、120回位弹簧、130第一配流面、140常开反馈油路、150第二配流面、200机油泵内芯、210调节环、220轴承、230转子、240叶片、250供油腔、300主油路、310第一支油路、320第二支油路、330第三支油路、340机油滤清器、400控制电磁阀、500电子控制单元、600离合器踏板、610离合器踏板位置传感器、700加速踏板、710加速踏板传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种在制动工况下的可变排量机油泵控制装置，用于减少制动器的磨损，同时提高制动效果，请参阅图1，包括外壳100、机油泵内芯200、主油路300、控制电磁阀400、电子控制单元500、离合器踏板600和加速踏板700；

请再次参阅图1，外壳100具有可控反馈油路110、回位弹簧120、第一配流面130、常开反馈油路140和第二配流面150，具体的，所述外壳100的内壁左侧开设有可控反馈油路110通道，所述可控反馈油路110的顶端开设有第一配流面130，所述可控反馈油路110的右侧壁卡接有所述回位弹簧120，所述外壳100的内壁右侧开设有常开反馈油路140通道，所述常开反馈油路140的顶端开设有第二配流面150，外壳100用于固定安装机油泵内芯200和主油路300,外壳100由不锈钢制成；

请再次参阅图1，机油泵内芯200具有调节环210、轴承220、转子230、叶片240和供油腔250，机油泵内芯200安装在外壳100的内壁中部，具体的，所述转子230的外壁均匀的插接所述叶片240，多个所述叶片240之间形成所述供油腔250，所述叶片240的外壁套接所述调节环210，所述调节环210的右侧壁贴合连接所述轴承220，机油泵内芯200由不锈钢制成；

请再次参阅图1，主油路300具有第一支油路310、第二支油路320、第三支油路330和机油滤清器340,主油路300安装在外壳100的右侧壁，具体的，所述调节环210的右侧壁底部贯穿连接有第一支油路310，所述可控反馈油路110和所述常开反馈油路140的底部分别贯穿连接第三支油路330和第二支油路320，所述第一支油路310、所述第二支油路320和所述第三支油路330均与所述主油路300相贯通连接，主油路300用于固定安装控制电磁阀400,主油路300为高压油管；

请再次参阅图1，控制电磁阀400安装在主油路300上，具体的，所述第三支油路330与所述主油路300的连接处螺接所述控制电磁阀400，控制电磁阀400为压力控制电磁阀；

请再次参阅图1，电子控制单元500与控制电磁阀400电性连接，具体的，所述控制电磁阀400电性输入连接所述电子控制单元500，电子控制单元500电性输入连接离合器踏板600和加速踏板700，电子控制单元500为ecu电子控制单元。

请再次参阅图1，所述电子控制单元500电性输入连接离合器踏板位置传感器610和加速踏板传感器710，所述离合器踏板位置传感器610螺接在离合器踏板600上，所述加速踏板传感器710螺接在加速踏板700上，离合器踏板位置传感器610为干黄式传感器，加速踏板传感器710为接触式加速踏板传感器；

请再次参阅图1，为了实现对发动机制动工况的认定，具体的，所述离合器踏板位置传感器610和所述加速踏板传感器710将信号传递给电子控制单元500，实现的有效的认定发动机的制动工况。

请再次参阅图1，为了实现控制可控反馈油路110上油路的开启与闭合，具体的，所述控制电磁阀400由电子控制单元500来控制其电流通断的电磁阀，电子控制单元500判定发动机处于制动工况时，会输出电信号来控制控制电磁阀400关闭可控反馈油路110，实现控制可控反馈油路110上的油路的流动。

请再次参阅图1，为了提高油品质量，具体的，第一支油路310的中部固定安装有机油滤清器340，利用机油滤清器340对油进行过滤，实现更好的保护发动机。

请再次参阅图1，为了实现对调节环210的旋转控制，具体的，调节环210的顶部右侧端位于所述第一配流面130与所述回位弹簧120顶部之间，利用回位弹簧120控制调节环210的旋转，实现控制机油泵内芯200的排量。

本发明还提供一种在发动机制动工况下的可变排量机油泵控制方法，

步骤一：信号传递：在使用的过程中将离合器踏板600和加速踏板700都处于松开状态认定为发动机处于制动工况下，当离合器踏板600处于松开状态时，离合器踏板位置传感器610会向电子控制单元500发出信号，当加速踏板700处于松开状态时，加速踏板传感器710会向电子控制单元500发出信号，当电子控制单元500同时接收到这两个信号时，电子控制单元500会判断发动机由正常工况转变为制动工况；

步骤二：油路控制：由主油路300分流过来的反馈机油被分为两路，一路第二支油路320流向常开反馈油路140，另一路第三支油路330流向可控反馈油路110，当发动机处于制动工况时，电子控制单元500将断开控制电磁阀400的电流，控制电磁阀400关闭变排量机油泵的可控反馈油路110，回位弹簧120推动调节环210顺时针旋转，直至回位弹簧120达到最大伸长量，由于转子230和调节环210的偏心设置，随着转子230的顺时针旋转，叶片240就会由于离心力的作用向外侧甩出，紧靠在调节环210内壁上，这样在调节环210，转子230，叶片240之间就形成了若干个封闭的供油腔250，转子230每旋转一周，相邻两个叶片240之间形成的供油腔250的空间先逐渐增大，形成真空，吸油，然后逐渐减小，形成压力，出油，转子230在曲轴的驱动下不断运转，机油也就源源不断的被泵送出来了，当回位弹簧120推动调节环210顺时针旋转时，调节环210、转子230和调节环210的偏心距增大，供油腔增大，机油泵排量增大，当偏心距达到最大位置时，供油腔最大，排量达到最大位置，并且排量随着转速的升高而线性增大，此时机油泵内芯200的功耗也达到最大，这种可变机油泵内芯200控制方法增大了制动工况下发动机的制动能力，当驾驶员重新踩下加速踏板700或者离合器踏板600时，机油泵内芯200又回到了发动机非制动工况时的工作状态。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。