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1、10申请公布号CN102345599A43申请公布日20120208CN102345599ACN102345599A21申请号201110201944122申请日2011071912/841,14520100721USF04C14/00200601F04C14/2820060171申请人福特全球技术公司地址美国密歇根州迪尔伯恩市中心大道330号800室72发明人克里斯蒂安弗恩霍兹蒂莫西奥弗利丹尼尔塔特尔杰夫威廉姆斯74专利代理机构北京连和连知识产权代理有限公司11278代理人王光辉54发明名称液压泵噪音控制方法和系统57摘要本发明公开一种用于减弱液压泵流动脉冲的方法。该方法包括以第一液压流速通。
2、过泵将流体泵送至操作装置，该流体是不连续脉冲的形式。此外，该方法还包括获得与泵产生的脉冲有关的多个参数的值，并且基于获得的值，通过将第一液压流速改为第二液压流速来减弱脉冲。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图2页CN102345619A1/2页21用于减弱源于液压泵的流动脉冲的方法，其特征在于，该方法包含以第一液压流速通过泵将流体泵送至操作装置，其中该流动包括流体的不连续脉冲；获得与泵产生的脉冲有关的一个或多个参数的值；以及基于获得的值，通过将第一液压流速改为第二液压流速减弱由泵产生的脉冲，其中第二液压流抵消由第一液压流产生的。
3、脉冲。2如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数包括频率、相位或振幅中的一个或多个。3如权利要求2所述的方法，其特征在于，基于操作装置的发动机速度获得频率的值。4如权利要求2所述的方法，其特征在于，基于泵级获得频率的值。5如权利要求2所述的方法，其特征在于，频率的值基于发动机曲轴的皮带轮直径与泵皮带轮直径的比率。6如权利要求1所述的方法，其特征在于，获得步骤进一步包括传送获得的值至电子控制单元。7如权利要求1所述的方法，其特征在于，减弱步骤进一步包括将第二液压流速设置为与第一液压流速异相位。8如权利要求1所述的方法，其特征在于，减弱步骤由ECU执行。9如权利要求1所述的方法，其特征在于，泵。
4、是使用于汽车转向系统的液压转向泵。10液压泵液流动系统，其特征在于，包含液压泵，配置为以第一液压流速以不连续脉冲形式向操作装置泵送流体；监控模块，配置为获得与泵产生的脉冲有关的一个或多个参数的值；电子控制单元，配置为基于获得的值，通过将第一液压流速改为第二液压流速来减弱泵产生的脉冲，其中第二液压流抵消由第一液压流产生的脉冲。11如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述参数包括频率、相位或振幅中的一个或多个。12如权利要求11所述的系统，其特征在于，基于操作装置的发动机速度获得频率的值。13如权利要求11所述的系统，其特征在于，基于泵级获得频率的值。14如权利要求11所述的系统，其特征在于，基。
5、于发动机曲轴的皮带轮直径与泵皮带轮直径的比率获得频率的值。15如权利要求10所述的系统，其特征在于，该监控模块包括转换器。16如权利要求10所述的系统，其特征在于，该监控模块传送获得的值至ECU。17如权利要求10所述的系统，其特征在于，ECU将第二液压流速设置为与第一液压流速异相位。18如权利要求10所述的系统，其特征在于，泵是使用于汽车转向系统的液压转向泵。19用于降低车辆中转向泵流动引起的振动的方法，其特征在于，该方法包含以第一液压流速通过泵将流体泵送至转向阀，其中该流体是不连续脉冲的形式；获得与泵产生的脉冲有关的一个或多个参数的值；基于获得的值计算第二液压流速；以及通过将第一液压流速改。
6、为第二液压流速来降低振动，其中第二液压流速与第一液压流权利要求书CN102345599ACN102345619A2/2页3速异相位。20如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述参数包括频率、压力或振幅中的一个或多个。权利要求书CN102345599ACN102345619A1/4页4液压泵噪音控制方法和系统技术领域0001本申请总体涉及液压泵，特别涉及泵的噪音控制。背景技术0002传统的转向系统产生相当程度的噪音和振动。尽管车辆发动机正改善为安静运转，来自其他区域，如转向系统的噪音，正变得越来越明显。使用于动力辅助转向系统中的液压泵是转向系统中主要的噪音来源之一。0003典型地，车辆液压转向。
7、系统使用固定排量液压泵或可变排量液压泵，其提供液压并且用作流向转向装置的流体源。流体从泵流向致动器或电机，然后返回贮液器，在那里为了重新利用而过滤。由齿轮、皮带或挠性弹性联轴器驱动的电动机或汽车发动机为该泵提供动力。每个泵通常包含多个叶轮腔室，导致不连续流体脉冲形式的不稳定的输出流。压力脉冲或“流动波动FLOWRIPPLE”产生振动，引起额外的声音。过多的流体脉冲或流动波动导致不期望水平的噪音和振动，尤其是当泵安装在车辆的转向系统中时。所引起的振动能被驾驶员感觉到，引起不舒适的驾驶体验。0004随着车辆系统中近来的改良，当选择液压转向系统时，噪音水平已成为一个主要的考量。因此，需要减弱流动波动。
8、以及降低噪音和振动水平，来为机动车辆的驾驶员提供舒适的驾驶体验。发明内容0005本发明的一个实施例描述了减弱液压泵流动脉冲的方法。泵以第一液压流速为操作装置提供流体，该流动是不连续流体脉冲的形式。此外，该方法包括获得与泵产生的脉冲有关的一个或多个参数的值，并且以该参数值为基础，将第一液压流速改为第二液压流速，使得脉冲减弱。0006本发明的另一个实施例描述了液压泵流动系统。该系统包括用于以第一液压流速以不连续脉冲的形式为操作装置提供流体的液压泵。此外，还有用于获得与泵产生的脉冲有关的一个或多个参数的值的监控模块。电子控制单元ECU以该参数值为基础，将第一液压流速改为第二液压流速，使得脉冲减弱。附。
9、图说明0007下面描述的附图陈述和说明了本发明的许多示例性实施例。在所有附图中，同样的附图标记表示相同的或功能类似的元件。附图本质上是说明性的，并未按照比例绘制。0008图1描述了用于在汽车转向系统中减弱液压泵流动脉冲的示例性系统。0009图2是用来减弱液压泵流动脉冲的示例性方法的流程图。具体实施方式0010参照附图作出下列详细的描述。示例性实施例是为了说明本发明的主旨而描述，说明书CN102345599ACN102345619A2/4页5而非限制其由权利要求书所限定的范围。0011定义0012在本申请文件中使用了下列词语，为了清楚和方便起见在此定义这些词语。0013叶轮VANE0014装在旋。
10、转泵送结构上的鳍状物体。0015叶轮腔室VANECHAMBER0016泵送结构内的容积，由邻接的叶轮定义。0017泵级PUMPORDER0018泵送结构中泵送元件叶轮腔室的数目。0019流动波动FLOWRIPPLE0020液压流体中的压力脉冲，由泵送结构产生，具有振幅、频率和相位的性质。0021示例性实施例的描述0022本发明描述了液压泵的噪音控制系统和方法。通常，电动机或汽车发动机或其他原动机为使用于动力辅助转向和类似系统中的液压泵提供动力。由泵产生的流体流动呈不连续脉冲的形式，引起增高的噪音和振动水平。本发明的实施例提供用于更改泵的流速的方法和系统，用以降低噪音水平。0023图1表示用于减。
11、弱汽车转向系统中液压泵流动脉冲的示例性系统100。系统100包括多个电子和液压部件，其向汽车系统内部的转向装置101提供液压动力。系统100通过更改液压流速，并且通过控制流动波动的相位关系持续地消除流动波动，而减弱汽车转向系统中的流动脉冲。0024系统100可包括具有旋转叶轮的泵102。叶轮与泵体一起旋转，并且邻接的叶轮与泵体一起定义叶轮腔室。泵102由汽车系统的发动机通过皮带和皮带轮驱动。泵102的旋转叶轮相继地将液压流体抽取进泵体，然后以高压将其挤出，提供经过系统100的流体。系统100可具有一个或多个流量调节单元，用来调节流体流动以向转向装置101提供液压动力。0025泵102以第一液压。
12、流速向汽车转向系统提供流体。该流体流动是连续的，但是泵叶轮在流体内产生变化的压力，被视为不连续脉冲。第一液压流速是流动脉冲离开泵的速度，并且是泵级的直接函数。液压流体贮液器104容纳用于泵送的液压流体，并且通过保留过多的流体来调整流体体积变化。主流量控制单元106包括流动调节机构，用来通过旁路将额外的流体流运送返回至泵102，由此从泵102流出的净流体体积是恒定的，与发动机的速度无关。具体地，主流量控制单元106作为针对系统100的主要流量控制装置起作用。次级流量控制单元108是针对更大流量控制范围的次级液压回路。除了主流量控制单元106，次级流量控制单元108也包括次级流动旁路，其将额外流体。
13、返回至泵102。另外，次级流量控制单元108包括用于调节流体流动的电子控制单元ECU110。0026位于泵102之外、泵102的出口和车辆转向装置101之间的监控模块112监测与泵102产生的流动脉冲有关的多个参数。在一实施例中，监控模块112包括转换器，其包括多个用于监测参数的传感器。此外，该转换器可以是压力传感器、能直接进行流动波动的流速传感器或者本领域已知的任何其他类似的传感器。0027被监测的参数可以包括流动脉冲的频率、相位和振幅。通过感应液压流体中的压说明书CN102345599ACN102345619A3/4页6力脉冲能直接获得压力脉冲频率，或者基于发动机速度和存储的将发动机速度与。
14、泵速度联系起来的常数，例如泵级或者发动机曲轴的皮带轮直径与泵皮带轮直径的比率，能计算压力脉冲频率。计算相位的关系，并且调节流动以提供异相位的波动，从而相互抵消。为了最好的抵消，具有与第一流动180异相位的第二流动的关系将提供最好的结果。能从第一液压流中直接获得压力脉冲振幅。计算第二液压流的振幅，使其与第一液压流的振幅成正比。0028此外，监控模块112传送监测的值至ECU110。系统100通过基于监测的值将第一液压流速改为第二液压流速，减弱由泵产生的脉冲。脉冲的减弱导致流动波动的消除，提供舒适的驾驶体验，噪音和振动水平减少。具体地，第二液压流速是流动脉冲从第二流量控制单元108通过旁路返回至泵。
15、102的速度，并且持续地减弱脉冲。0029尽管示例性系统100是汽车转向系统的一部分，但要求保护的系统可在其他环境中实施，并不限于汽车应用。液压动力使用于多种工业和应用，并且许多这样的应用，尤其是航空器、建筑和制造设备，会从噪音降低中受益。仅由权利要求书所限定的本发明范围内的要求保护的系统，能够很容易地适用于这样的应用。0030图2是用于减弱液压泵流动脉冲的示例性方法200的流程图。方法200可以结合图1中描述的系统100实施。0031液压泵可以是固定排量泵、可变排量泵或本领域公知的产生流动脉冲的任何其他类型的泵。此外，该泵可具有多个泵送元件或叶轮腔室。0032泵在步骤202以第一液压流速向操。
16、作装置提供流体流动。该流体流动是连续的，但是泵叶轮在流体内产生变化的压力，被视为不连续脉冲。具体地，第一液压流速可以是该操作装置发动机速度和泵级的函数。0033在步骤204，方法200获得与泵产生的脉冲有关的一个或多个参数的值。通过感应液压流体中的压力脉冲能直接获得压力脉冲频率，或者基于发动机速度和存储的将发动机速度与泵速度联系起来的常数，例如泵级数或者发动机曲轴的皮带轮直径和泵皮带轮直径的比率，能计算压力脉冲频率。该压力脉冲频率与泵的旋转速度成正比，泵的旋转速度又是发动机速度的直接函数。由此，通过利用发动机速度信号，例如RPM每分钟转数，能计算出用于减弱流体脉冲所需要的频率。用于获得频率参数。
17、的值的示例性等式为0034FRPM/60NP10035其中0036RPM是以RPM每分钟转数表示的发动机速度，0037N是泵级例如，10表示10叶轮泵，0038P是发动机曲轴的皮带轮直径与泵皮带轮直径的比率，以及0039F是以赫兹表示的流体脉冲的频率。0040计算相位的关系，并且调节流动使得波动为异相位，从而使流体流相互抵消。为了完全抵消，可以设置第二流动与第一流动180异相位。能从第一液压流直接获得压力脉冲振幅。计算第二液压流振幅，使得其与第一液压流的振幅成正比。0041方法200在步骤206监测由泵产生的流动脉冲，此外，在步骤208，通过基于获得的值更改第一液压流速而产生第二液压流速来减弱。
18、脉冲。脉冲的减弱可以导致流动波动的消除，提供舒适的驾驶体验，减少噪音和振动水平。0042在一实施中，方法200将第二液压流速设置为与第一液压流速异相位，减弱流动说明书CN102345599ACN102345619A4/4页7脉冲并持续地消除流动波动。在另一实施中，可以将获得的参数值传送至电子控制单元ECU，其将第二液压流速设置为与第一液压流速异相位，消除流动波动。0043更改流速，尤其是通过产生与流动波动异相位的脉冲更改流速，引起流动波动的主动消除。该消除在操作装置中降低噪音和振动，为操作者提供舒适的体验。0044虽然以汽车液压转向泵为例撰写本发明，但本申请的实施方式适用于类似的泵环境，包括变速器泵、AC压缩机和燃料泵，其中出自泵送装置的不稳定流动能产生不满意水平的噪音。此外，液压泵可以是固定排量泵、可变排量泵或本领域公知的产生流体脉冲的任何其他类型的泵。0045对于本领域技术人员来说，明显的是，在不脱离要求保护的发明的范围和预期功能的情况下，本发明能使用于多种操作环境中以实现期望的结果。说明书CN102345599ACN102345619A1/2页8图1说明书附图CN102345599ACN102345619A2/2页9图2说明书附图CN102345599A。