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发动机供油系统以及控制发动机供油系统的方法

摘要

本发明涉及发动机供油系统以及控制发动机供油系统的方法。公开了用于机动车辆的发动机供油系统以及控制机动车辆的发动机供油系统的方法,尤其是在发动机超速期间或发动机关闭期间,减速发动机的动能被用于驱动油泵以便将油存储在蓄油器中,随后用于一个或多个发动机部件而发动机不使用燃料。通过额外地或可替代地从油泵提供油供应,所存储的油允许使用小尺寸油泵并由此节省燃料。

著录项

  • 公开/公告号CN104213994A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-12-17

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 福特环球技术公司;

    申请/专利号CN201410244332.4

  • 发明设计人 I·G·派格;T·J·鲍曼;

    申请日2014-06-04

  • 分类号F02D41/00;

  • 代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司;

  • 代理人赵蓉民

  • 地址 美国密歇根州

  • 入库时间 2023-12-17 02:39:32

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-06-28

    授权

    授权

  • 2016-06-29

    实质审查的生效 IPC(主分类):F02D41/00 申请日:20140604

    实质审查的生效

  • 2014-12-17

    公开

    公开

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年6月4日提交的英国专利申请号1309954.4的优先 权,其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

车辆可以使用油递送系统来润滑和/或冷却内燃发动机的不同部件。其包 括用来递送油的油泵。确定油泵尺寸以满足峰值需求和最坏情况,这通常导 致油泵的尺寸大于正常操作所要求的尺寸。与满足正常需求所要求的油泵相 比较大的油泵还使用特别多的燃料,这是因为较大的油泵将产生更多的损失。 因此使油泵尺寸尽可能接近所期望的正常要求是令人满意的。

在EP1586750中示出了一种将油泵尺寸设计成所期望的正常要求的方 案。在此,提供了用于发动机供油回路的蓄油器,这个蓄油器允许油泵尺寸 变得较小。

发明人注意到以上方案中的潜在问题,即不存在对进入和离开蓄存器的 油的流动的控制,这样无法降低燃料的使用。

发明内容

一种至少部分地解决以上一些问题的可能方案涉及一种发动机供油系 统,该发动机供油系统具有发动机驱动油泵和蓄油器,该发动机驱动油泵用 来使油在压力下供应到供油回路,并且该蓄油器通过电子控制阀连接到该供 油回路上。电子控制器被安排成用于接收指示至少一个发动机工况的输入并 且至少部分地基于该至少一个发动机工况来控制该电子控制阀的操作。包括 第一压力传感器和第二油压传感器,该第一压力传感器用来感测该供油回路 中的油的压力并将指示所感测的油压的输出提供至该电子控制器,该第二油 压传感器用来感测该蓄油器中的油的压力并将指示所感测到的压力的输出提 供至该电子控制器。该电子控制器可操作成比较来自该第一压力传感器的输 出与来自该第二压力传感器的输出,并且如果该蓄油器中油的感测压力低于 该供油回路中油的感测压力,并且如果存在指示对该蓄油器注油将基本上不 引起发动机使用燃料的预定发动机工况,则操作该电子控制阀将蓄油器连接 到该供油回路上以便在压力下对该蓄油器注油。该电子控制阀允许供油回路 与该蓄油器连接或断开连接并且允许该蓄油器与对油的需求相连接,从而总 体上减小油泵尺寸并且对蓄油器充注实质上不使用燃料。

应当理解,提供以上概述以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一 步描述的一些概念。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或基本特征, 要求保护的主题的范围仅由随附在具体实施例之后的权利要求确定。此外, 要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的 实施方式。

附图说明

图1是示出根据本申请的第三方面的一种控制发动机供油系统的方法的 第一部分的高水平流程图。

图2是示出根据本申请的第三方面的一种控制发动机供油系统的方法的 第二部分的高水平流程图。

图3是根据本申请的第二方面的机动车辆的示意性表示,该机动车辆具 有根据本申请的第一方面的发动机供油系统。

图4a至图4c是形成为发动机供油系统的一部分的电子控制阀的图解表 示,示出了处于三个不同流动路径状态的阀门。

图5a和图5b是适合用于根据本申请的所述第一方面构造的发动机供油 系统的蓄油器的图解截面表示。

具体实施方式

本公开涉及用来控制机动车辆发动机供油系统的方法和系统。如图3所 示,蓄油器与供油回路相连接,并且图1和图2图示说明了一种对蓄油器注 油和使其排油以降低发动机燃料使用的方法。蓄油器被放置在以下三个工作 位置中的一个:如在图3和图4中图示说明的点P1、P2和P3,将蓄油器连接 至该供油装置的第一位置,使蓄油器与供油装置断开连接的第二位置,以及 将该蓄油器连接至需求的第三位置。蓄油器基于满足至少一种状况而被注油, 即不影响燃料使用并且该蓄存器中的油压小于阈值。该蓄油器基于需求的存 在而被排油,即该油泵不能满足并且该蓄存器中的油压大于阈值。图5展示 了蓄油器的注入水平的示例。

本申请涉及机动车辆并且具体涉及机动车辆发动机供油系统的控制。

机动车辆制造商降低燃料消耗的压力增加。

一种显著的发动机损失是用于驱动油泵的能量。对于常规供油系统而言, 油泵尺寸必须被设计成满足峰值需求/最坏情况并且这样通常导致使用与正 常操作要求相比较大尺寸的油泵。

就油泵尺寸设计而言,其关键设计点之一是热怠速。在这种状态下,油 具有低粘度从而导致经过任何被供油的零件的低流动阻力和高流量。然而, 因为发动机旋转缓慢并且油泵由发动机驱动,油压将降至不可接受的水平, 除非油泵的尺寸被增加超过用于正常操作所要求的尺寸而达到即使在热怠速 的情况下也足以维持油压的尺寸。例如,在一台测试发动机中,当发动机速 度被减小两倍而降至怠速时油压减小接近五倍。

使用与满足正常需求所要求的相比较大的油泵将使用额外的燃料,因为 较大的油泵将产生较大的寄生损失。因此期望将油泵尺寸设计成尽可能地接 近所期望的正常要求并且不遇到诸如热油怠速的最坏情况。

EP-A-1 586 750提供了一种用于发动机供油回路的蓄油器,该蓄油器允 许油泵尺寸被设计成小于正常情况的油泵尺寸。

本申请的目的是提供一种发动机供油系统以及一种控制发动机供油系统 的方法以降低发动机燃料使用。

根据本申请的第一方面,在此提供发动机供油系统,该系统具有:在压 力下将油供应到供油回路的发动机驱动的油泵、通过电子控制阀的手段可连 接到该供油回路上的蓄油器、安排成用来接收指示至少一种发动机工况的输 入并且至少部分地基于该至少一种发动机工况来控制该电子控制阀的操作的 电子控制器,用来感测该供油回路中的油压并将指示所感测的压力的输出提 供至该电子控制器的第一油压传感器,以及用来感测该蓄油器中的油的压力 并将指示所感测的压力的输出提供至该电子控制器的第二油压传感器,其中, 该电子控制器可操作成比较来自该第一压力传感器的输出与来自该第二压力 传感器的输出,并且如果该蓄油器中油的感测压力低于该供油回路中油的感 测压力,并且如果存在指示对该蓄油器注油将基本上不引起发动机使用燃料 的预定发动机工况,则操作该电子控制阀将蓄油器连接到该供油回路上以便 在压力下对该蓄油器注油。

指示对蓄油器注油将基本上不引起发动机使用燃料的预定发动机工况可 以是以下状况之一,即,发动机关闭状况、发动机超速(overrun)状况以及一 种发动机工况,在该发动机工况中该发动机以一定速度操作,在该速度下过 量的油将以其他方式被排放到储油器。

第一压力传感器可以在该供油回路中位于发动机驱动的泵的出口与该电 子控制阀之间。

第二压力传感器可以基本上位于分支点以便感测油的压力,在这个分支 点处油从供油回路被提取以用于注油蓄油器。

该第二压力传感器可以位于以下位置之一,即,将该电子控制阀接合到 该蓄存器上的一条供应管线中的位置、该电子控制阀的出口、该蓄油器的入 口、以及在该蓄油器上可以直接感测到该蓄油器中的油压的位置。

该电子控制阀可以被直接定位在发动机驱动的泵的下游并且接近该发动 机驱动的泵的出口,以便用于注油蓄油器的可用压力最大化。

该电子控制阀可以被形成为发动机驱动的油泵的出口的整体部分。

该电子控制阀可以被放置在以下三种工作状况之一,即在蓄油器与供油 回路之间提供连接、使蓄油器与供油回路断开连接、以及将蓄油器连接至对 油的需求。

根据本申请的第二方面,在此提供一种具有根据本申请所述第一方面构 造的发动机供油系统的机动车辆。

根据本申请的第三方面在此提供一种控制发动机供油系统的方法,该发 动机供油系统具有发动机驱动的油泵以用于在压力下提供到供油回路的油的 供应、以及可连接到该供油回路上的蓄油器,其中该方法包括:测量该供油 回路中的油的压力、测量该蓄油器中的油的压力、对该供油回路中的油的压 力与该蓄油器中的油的压力进行比较,并且如果该蓄油器中的油的测定压力 小于该供油回路中的油的测定压力并且存在指示对该蓄油器注油将基本上不 引起该发动机使用燃料的预定工况的话,则将该蓄油器连接到该供油回路以 便在压力下对该蓄油器注油。

该发动机供油系统可以包括可控阀门以便选择性地将该蓄油器连接到该 供油回路上,并且将该蓄油器连接到该供油回路以便在压力下对该蓄油器注 油可以包括打开该可控阀门使该蓄油器连接到该供油回路上。

指示对蓄油器注油将基本上不引起发动机使用燃料的预定发动机工况可 以是发动机关闭状况和发动机超速状况中的一种。

指示对蓄油器注油将基本上不引起发动机使用燃料的预定发动机工况可 以是以下发动机工况,在该状况中该发动机以一定速度操作,在该速度下过 量的油将以其他方式被排放到储油器。

如果蓄油器压力不低于油回路中的油压或者用于注油蓄存器的进入条件 不满足,则该方法可以进一步使蓄油器隔离。

该可控阀门可以选择性地使蓄油器与供油回路断开连接从而不允许油到 达蓄油器。

如果蓄油器中的油压大于预定压力并且对蓄存器的油存在一种需求,则 本方法可以进一步使该蓄油器与一种需求相连接。

可控阀门可以选择性地使该蓄油器与该需求相连接。

现在通过示例的方式参照图1至图5对本申请进行说明。

参照图1和图2,在此示出了一种根据本申请的控制机动车辆发动机供油 系统(例如图3至图5b所示的包括蓄油器140的发动机供油系统)的方法的 第一部分10和第二部分20的高水平流程图。本方法的第一部分10在图1中 示出并且涉及对蓄油器140进行注油或加油,而本方法的第二部分20在图2 中示出并且涉及对该蓄油器140进行排油。

参照图1,本方法的第一部分10在方框11开始,这可以是手动接通及发 动机起动事件。

本方法然后前进到方框12,在该方框中测量供油回路中油的压力并且测 量蓄油器中油的压力,然后进行比较来看蓄油器中的测定油压是否小于供油 回路中的测定油压。

如果蓄油器中的测定压力不小于该供油回路中的测定压力,本方法前进 到方框16并且蓄油器与主供油回路隔离。本方法然后从方框16回到方框12。

然而,如果在方框12中检查到该蓄油器中的测定压力小于该供油回路中 的测定压力,本方法前进到方框13,在此检查对蓄油器进行注油或加油的状 况是否存在。

作为该测试的一部分,可以检查不同的状况,但如果肯定结果将不严重 影响燃料使用的话,则此次测试被通过。也就是说,如果基本上不引起燃料 使用则准许对该蓄油器注油。

在一个实施例中,检查的状况是发动机是否正在减速并且正处于通常所 称的‘超速状况’。当处于‘超速状况’时,通常的习惯是切断到发动机的燃 料供应。因此,如果在这种情形中对该蓄油器注油,则无燃料被用来对蓄油 器加油。

在第二实施例中,检查的状况是发动机是否正处于关闭或停止。如果发 动机正处于关闭则可以对蓄油器注油,因为无燃料被供应至发动机所以无燃 料被用来对该蓄油器加油。如果装配有发动机的机动车辆具有起停系统则这 种技术是特别有用的,因为当使用这样一种系统时期望的是发动机尽可能快 地停止,并且尤其是如果该油泵的输出是可变的并且在发动机关闭过程中是 可以增加的,则该油泵施加的负载将有助于发动机变慢。

在第三实施例中,检查的状况是发动机是正在高速操作并且油是冷的。 当处于这一状况时,产生足够油压是没有潜在问题的并且通常的情况是该油 压使得必须通过将油排放到储油器来释放一些压力。在这种情形中,对蓄油 器注油或加油而不是对油进行排放,这对于燃料消耗而言将没有明显不利的 影响。

应该认识到,可以对上述这三种状况中的一种或多种状况进行检查,并 且如果这些状况中的任何一种存在的话,则准许对该蓄油器注油。

返回参照方框13,如果对蓄油器注油的状况不存在的话,本方法前进至 方框16并且然后回到方框12。然而,如果对该蓄油器注油的状况存在的话, 本方法前进至方框14并且通过打开电动控制的阀门使该蓄油器连接到供油回 路从而该蓄油器可以被注油并上升到该供油回路中当前存在的压力。

本方法然后前进至方框15以检查蓄油器中当前测定油压是否小于供油回 路中当前测定压力。如果蓄油器中当前测定油压不小于供油回路中当前测定 压力,本方法前进至方框16并且蓄油器与主供油回路隔离。本方法然后从方 框16返回到方框12。

然而,如果蓄油器中当前测定油压小于供油回路中当前测定压力,则本 方法从方框15返回至方框13,在此重新检查用于对蓄油器注油或加油的状况 是否存在。

因此,本方法围绕方框13至方框15循环,直至对蓄油器注油的这些状 况不再存在或者蓄油器中的测定压力达到供油回路中的测定压力。

如果在任何时刻出现断开事件,则本方法将结束。

在供油回路中选取对蓄油器供油的分支点优选是接近发动机驱动的油泵 的出口以便使任何回路损失最小,该发动机驱动的油泵用来使油经过该供油 回路循环。具体的说,这个分支点是使用发动机驱动的油泵供油的任何发动 机部件的上游。

参照图2,本方法的第二部分20在方框21开始,这可以是手动接通及发 动机起动事件。

本方法然后前进至方框22,在该方框中检查蓄油器中的油的测定压力是 否大于预定压力Pp。压力Pp是指示在蓄油器中储存有明显油量的压力。也就 是说,蓄油器几乎是满的。如果蓄油器中的油的测定压力不大于Pp,则本方 法前进至方框26并且蓄油器与主供油回路隔离或者保持与主供油回路隔离。 本方法然后从方框26返回至方框22。然而,如果蓄油器中的油的测定压力大 于这个预定压力Pp,本方法前进至方框23,在此检查对蓄油器的油是否存在 一种需求。

不同需求可以从蓄油器得到满足,例如,凸轮相位器致动器可以被供油 或者活塞冷却喷口可以被供油。在一个特别有利的实施例中,其可以应用于 具有停止起动系统的车辆中,当进行一次自动起动时,油不是从油泵而是从 蓄油器被供应到发动机的轴承以及任何需要油的其他系统,并且油泵需求被 设置为零。这具有降低用来起动发动机的能量的作用并且还降低了起动装置 的磨损。还因为用来驱动油泵的扭矩被减小至基本为零,这将降低发动机燃 料消耗,因为发动机随后将只需使用较少的能量来替代起动发动机所使用的 能量。

返回参照方框23,如果对蓄油器的油没有需求,本方法前进至方框26, 在此蓄油器保持隔离或者如果不是已处于这种状态则被隔离,并且然后返回 至方框22。然而,如果对蓄油器的油存在需求,本方法前进至方框24,并且 蓄油器被连接到该供油回路从而可以对需要供油的或多个部件供油。

在一些实施例中,蓄油器可能并不是经由该供油回路连接而将油供应至 该部件的,可以将该蓄油器直接连接到需要供油的部件上。例如,蓄油器可 以被直接连接到凸轮相位器致动器上而同时保持与供油回路隔离,该供油回 路是由发动机驱动的油泵供油的。在这种情形中,被供应至凸轮相位器致动 器的油的压力可以高于当前存在于该供油回路中的油压力。

本方法然后前进至方框25来检查蓄油器中的油的测定压力(Pa)是否大 于预定的最小蓄存器压力(Pamin)。这个预定的最小蓄存器压力(Pamin)是指 示该蓄油器近乎为空并且不再能够用来对发动机的其他部件供油的压力。

如果蓄油器中的油的当前测定压力(Pa)小于蓄存器最小压力(Pamin), 那么本方法前进至方框26并且蓄油器与主供油回路隔离。本方法然后从方框 26返回至方框22。

然而如果,在方框25中检查出蓄油器中的油的测定压力(Pa)大于蓄存 器最小压力(Pamin)时,本方法返回到方框23,在此重新检查对蓄油器的油 的需求是否仍然存在。因此,本方法围绕方框23至方框25循环直至对蓄油 器的油不再有需求或者蓄油器中的油的测定压力(Pa)降至低于或等于蓄存 器最小压力(Pamin)。

如果在任何时刻出现断开事件,本方法将结束。

参照图3至图5b,在此示出了一种发动机供油系统,其形成了机动车辆 100的一部分。

发动机供油系统包括:由发动机110驱动的油泵120、电子控制阀190、 需要供油的部件160、储油器170、将发动机驱动的泵120接合到电子控制阀 190和部件160上的供油回路、通过该电子控制阀190可选择性地连接到该供 油回路上的蓄油器140、以及通过致动器150控制该电子控制阀190的操作的 电子控制器200。

发动机供油系统进一步包括:第一油压传感器130,用来感测该供油回路 中的油压并将指示所感测压力的输出提供至该电子控制器200;以及第二油压 传感器180,用来感测该蓄油器中的油的压力并将所指示感测压力的输出提供 至该电子控制器200。

电子控制器200还被安排成用于接收来自与发动机110相关联的一个或 多个传感器115的与发动机110的工况相关的信息。

该电子控制阀190被连接到该发动机驱动的油泵120的输出以便在压力 下接收来自该出口的油流。尽管该电子控制阀190被示出是独立的部件,但 应该认识到该电子控制阀可以形成为发动机驱动的油泵120的出口的整体部 分。

参照图4a至图4c来理解电子控制阀190最优,并且在该示例的情况中 具有三个可选的油流动路径。

该电子控制阀190具有主体191,在该主体中可旋转地安装了限定油流动 通道193的阀门构件192。这个主体191具有连接到发动机驱动的油泵120上 的第一端口P1,连接到要求供油的部件160上的第二端口P2以及连接到蓄油 器140上的第三端口P3。

这个电子控制阀190是被置于发动机驱动的油泵120与需要供油的部件 160之间,在发动机驱动的油泵120与蓄油器140之间,以及在蓄油器140与 需要供油的部件160之间。需要油源的部件160可以例如是凸轮相位器致动 器、发动机110的一个或多个轴承、或者发动机110的多个活塞冷却喷口。 电子控制阀190可以形成为发动机驱动的油泵120的整体部分、形成为发动 机驱动的油泵120的出口的一部分。在这种情况下,第一油压传感器130可 以被安排成用于在油进入电子控制阀190之前感测离开油泵120的油的压力。

在图4a中,阀门构件192被示为处于以下位置中,即该油流动通道193 限定将发动机驱动的油泵120连接到该部件160上的第一流动路径。

在图4b中,阀门构件192被示为处于以下位置中,即该油流动通道193 限定将发动机驱动的油泵120连接到蓄油器140上的第二流动路径。

在图4c中,阀门构件192被示为处于以下位置中,即该油流动通道193 限定将蓄油器140连接到该部件160上的第三流动路径。

响应于来自电子控制器200的控制输入,阀门构件192是通过该电子致 动器150可转动的,从而流动路径的选择是通过该电子控制器200来控制的。

应该认识到,可以构造多种替代性形式的三通阀并且本申请不限于图4a 至图4c所示的旋转阀门190或者不限于使用单一阀门。

蓄油器140可以具有任何适合的构造并且可能不具有图5a和图5b中示 出的密封波纹管形式。

蓄油器140在图5a中被示出是处于排空状态而在图5b中被示出是处于 充满状态。蓄油器包括限定流动通道142的主体141,油可以通过该流动通道 进入或者离开储存容积145,该储存容积由杯状活塞、金属波纹管144和该主 体141限定。活塞143支撑波纹管144并且被主体141滑动地支撑。弹簧146 使活塞143偏置朝向主体141的一端,油在这一端经由流动通道142而进入 或离开该储存容积145。波纹管144被密封到主体141和活塞143上,于是此 处没有漏油的可能性。应该认识到,在实践中该主体141将不是单一部件而 是被构造成能够组装这些不同的蓄油器部件143、144、146。

尽管油的压力在图3中被示出通过位于供应管线中并且被定位在蓄油器 140外部的第二油压传感器180感测,该供应管线将蓄油器140接合到该电子 控制阀190上,应该认识到该储存容积145内的油压可以直接由位于到该蓄 油器140的入口处的压力传感器来感测或者由在蓄油器140上的可以直接感 测该蓄油器140内的油压的位置处的压力传感器来感测。此外,蓄油器140 中的油的压力可以通过以下方式测量,即通过测量该活塞143的位置以及从 该活塞的位置来推断该储存容积145中的油的压力,或者通过使用位于电子 控制阀190的出口处的传感器来测量油压。

在正常使用中,电子控制阀190的阀门构件192是处于图4a所示的位置 中并且发动机驱动的油泵120从储油器170中吸取油并且产生带压力的油的 供应,带压力的油经过该供油回路被循环至部件160。然后油从部件160被返 回至储油器170。在这个转动位置中,阀门构件192使蓄油器140与发动机驱 动的油泵120隔离并且还与部件160隔离。

电子控制器200经由这些传感器115连续监测发动机110的工况,并且 还经由第一油压传感器130和第二油压传感器180来监测供油回路中和蓄油 器140中的油的压力。

优选的是,蓄存器140位于接近需要供油的部件160处以便降低损失。 此外,电子控制阀190被定位接近发动机驱动的油泵120的出口以便使压力 损失最小并且由此使在由电子控制阀190限定的分支点处的油压最大,油可 以从这个分支点被提取以用于对蓄油器140注油或加油。

第一油传感器130优选的尽可能位于接近这个油分支点(电子控制阀190) 但在任何事件中是位于发动机驱动的油泵120的出口的下游、在部件160之 前的位置处。

定位该第一油压传感器130是重要的,这是因为该第一油压传感器被用 作电子控制器200的控制输入。

当电子控制器200感测到一组预定状况存在时,该电子控制器可操作成 使用该阀门致动器150来将阀门构件192移动至图4b所示的位置。在图4b 所示的阀门位置中,油可以从供油回路流入该蓄油器140以便以与油供应回 路中当前存在的压力相同的压力对该蓄油器140注油。

如果该组预定状况不存在并且部件160对油没有需求,则该阀门构件192 将保持在图4a所示的隔离定位。

该组预定状况包括一种油压差状况和一种发动机工况。

出现用于对蓄油器140注油的油压差状况是该蓄油器140中的测定压力 或推断压力必须小于供油回路中的分支点处的油的测定压力。也就是说,Pa 必须小于Ps,其中Pa是蓄油器140中的油的测定压力或推断压力而Ps是供 油回路中的分支点处的油的压力。这状况是通过电子控制器200对来自第一 油压传感器130的输出与来自第二油压传感器180的输出进行比较来检查的。 应该认识到,如果这个压差不存在,则油不可能从供油回路流入该蓄油器140。

当阀门构件192保持在图4b所示的位置中时,该蓄油器140与部件160 隔离但被连接到发动机驱动的油泵120上。存在另外的油流动路径(尽管在 图4a至图4c中是不可见的)以便当阀门构件192处于图4b所示的位置时, 允许一些油绕过该电控制器阀190从而使部件160免于缺油。

如果遇到油压差状况,那么电子控制器使用这些传感器115来检查一种 预定的发动机工况是否存在以便确认可以进行对蓄油器140注油。可以有若 干种发动机工况,其中一种或多种状况可能是存在的。该发动机工况是这样 一种发动机工况,其中该蓄油器140可以被注油而发动机110不使用任何明 显的燃料量。也就是说,这种发动机工况使蓄油器140能够被注油而没有可 感知的燃料损失。

第一适合的发动机工况是发动机‘超速状况’,在这种状况中发动机110 正在减速而无燃料供应。如果蓄油器140在这种情形中被注油,则无燃料被 用来对该蓄油器140注油或加油。

第二适合的发动机工况是发动机‘关闭’或停止状况。如果发动机正处 于关闭或停止,无燃料被供应至发动机110并且这样该蓄油器140可以被注 油而无燃料损失。如果被装配了发动机110的机动车辆具有起停系统,则这 种技术是特别有利的,这是因为当使用这种系统时期望的是使发动机110尽 可能快地停止以便改善经济性和排放。尤其是如果来自发动机驱动的油泵120 的输出是可变的并且在发动机关闭过程中是可以增加的,则从油泵120施加 到发动机110的负载将有助于使发动机110变慢。

第三适合的发动机工况是当发动机正以中等至高的速度操作并且油是冷 的。当发动机110在这类状况下操作时,产生足够油压是没有潜在问题的, 这是因为油是非常粘并且经常的情况是油压高,于是一些压力不得不通过将 油排放到储油器170而释放。在这种情形中,对该蓄油器140注油或加油而 不是泄油,这对于发动机110的燃料使用无不利影响。这种情形可以使用第 一油传感器130来感测。可以知道发生排放油的压力并且因此当供油回路中 的油的压力接近这个压力时,可以对该蓄存器140注油而没有可感知的燃料 损失。

应该认识到,这些发动机工况中不止一种工况是可以检查的并且假设发 现至少一种发动机工况存在,则准许对该蓄存器140注油。

对该蓄油器140注油或加油将继续直至该蓄油器140中的压力达到供油 回路中的分支点处的压力或者这种发动机工况不再存在。在任一种情况中, 通过将该电子控制阀190的阀门构件192移动到图4a所示的位置,于是蓄油 器140与发动机驱动的油泵120隔离。

如果部件160对油的需求存在并且通过对蓄油器中的油的测定压力或推 断压力与预定压力Pp进行比较而判断出蓄油器140中存储有足够的油,则电 子控制器200是进一步可操作的以便控制该可电子操作的阀门190来使阀门 构件192移动到图4c所示的位置。这种对油的需求是此时通过使用发动机驱 动的油泵120不能及时满足的一种需求。

例如,如果发动机110处于怠速并且油是热的,那么可供使用的油压可 能低于较低压力阈值,在该较低压力阈值处部件可以令人满意地操作。这是 因为发动机驱动的油泵120在这种应用情况中尺寸被设计成不满足最坏情况, 而是当发动机110在正常操作范围内操作时能够使油在压力范围内被供应。 通过以此方式确定发动机驱动的油泵120尺寸,发动机驱动的油泵120所产 生的损失与如果使用能够满足最坏情况(例如发动机在高温下怠速)的较大 油泵情况相比是较小的。使用较小的发动机驱动的油泵120具有降低发动机 110燃料使用的作用,这是因为发动机110在多数时间是以其正常操作范围操 作的。例如,如果发动机110的正常操作范围是1500RPM至3500RPM,则发 动机驱动的油泵120的尺寸被确定为当在这个速度范围内操作时,较好地使 适当的油流量和油压是可供使用的而与油温无关以满足发动机110的要求。

在一个示例中,这个部件是凸轮相位器致动器并且当发动机具有热油而 处于怠速时,电子控制器200操作该电子控制阀190在足以有效操作该凸轮 相位器致动器的压力下将油从蓄油器140提供到凸轮相位器致动器。同时, 发动机驱动的油泵120可以经由多个供油路径将油供应至与发动机110相关 联的轴承上,这些供油路径并不形成为该供油回路的一部分。可替代的,蓄 油器140供应的油可以满足发动机110的供油需求。

由于发动机驱动的油泵120减小的尺寸而使发动机驱动的油泵120的供 油可能不足以满足当前需要的情形的另一个示例是,发动机110正以峰值扭 矩、高的动力输出、并以低的发动机速度操作并且因此油泵流速低并且油是 热的。在这种情况中,油可以从蓄油器140被供应至或多个活塞冷却喷口而 其他的油需求是由发动机驱动的油泵120来满足的,或者蓄油器140的油可 以被供应至凸轮相位器致动器而其他油需求是由发动机驱动的油泵120满足 的。

可能存在油需求的一种情形的另外的示例是能够起停的机动车辆的发动 机的情况。在这种情况中,在发动机一次起动过程中,有可能将发动机驱动 的油泵120的需求水平设置成最小值并且优选设置为零并且从蓄油器140中 提供发动机110的供油需要。这具有的优点是,该起动装置起动发动机110 所需的能量被减小到从发动机驱动的油泵120应用于发动机110的较小负载。 此外,将发生较小的起动装置磨损,因为发动机110是由电器件起动的,该 电器件从例如电池的储电器件中吸取动力,发动机110在随后的对电池再充 电的阶段中只需使用较少燃料。

而且,当使用发动机驱动的油泵120时,压力随发动机速度变化并且在 起动过程中,发动机110中的压力与所希望的相比通常是较低的,从而导致 增加的摩擦和磨损。然而,如果从蓄油器140供应油,在起动开始的时刻可 获得的压力是蓄油器140中当前存在的压力,由于蓄油器140被注油的方式 该压力可能接近标准发动机油压。

油从蓄油器140至部件160的供应将继续直至部件160对油不再存在需 求或者蓄油器140被耗尽。这个电子控制器200通过使用来自第二油压传感 器180的输出并且将其与用于蓄油器140的预定的下油压阈值Pamin进行比较 而能够确立该蓄油器140的供油何时被耗尽或者大约何时被耗尽。下油压阈 值Pamin被设置成使得当蓄油器140几乎被耗尽时,蓄油器140中的油的压力 将等于这个下油压阈值Pamin。重要的是,因部件160应当从不缺油,所以在 将阀门构件192移动到正常操作模式(图4a)之前来自蓄油器140的供油是 不会被完全耗尽的,在正常操作模式中发动机驱动的泵120被连接到部件160 上。

因此,通过提供带有蓄油器的供油系统,该蓄油器可以被注油而不会引 起燃料损失并且可以随后被排放以用于补充尺寸减小的发动机驱动的油泵的 供油的不足,有可能使用尺寸被设计成用于满足正常操作需要而不是最坏情 况需要的发动机驱动的油泵。发动机的驱动尺寸减小的发动机驱动的油泵的 能量由此被减小,从而降低燃料使用是有优势的。

应该认识到,该供油系统可以包括或多个滤油器以及或多个油冷却器。

应该认识到,发动机驱动的油泵可以是固定排量油泵或可变排量油泵。

应该认识到,发动机驱动的油泵可以由发动机通过任何适合的装置来驱 动。

本领域技术人员应该认识到,尽管本申请已经通过举例的方式参考一个 或多个实施例进行了说明、但不限于所公开的实施例,并且可以构造替代性 实施例而不脱离本发明由随附权利要求所限定的范围。

注意,本文所包含的示例控制和评估程序可以与不同的发动机和/或车辆 系统配置一起使用。在此公开的这些控制方法和程序可以作为可执行的指令 存储在非瞬态内存中。本文所描述的程序可以表示任意数量的处理策略如事 件驱动、中断驱动、多任务处理、多线程处理等策略中的一种或更多种。因 此,所说明的各种步骤或功能可以按照所示的顺序执行,并列地执行,或在 某些情况下省略。类似地,处理的顺序并不是实现所描述的目标、特征和优 点所必需的,而是仅提供用于说明和描述的方便。尽管没有明确地示出,但 本领域的普通技术人员将认识到所示出的步骤或功能中的一个或更多个可以 基于所使用的特定策略而被反复执行。另外,所描述的动作、操作、方法和/ 或功能可以图示地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非 临时性存储器中的代码。

应明白,本文所公开的配置和方法实质上是示例性的,并且这些具体的 实施例不应被视作具有限制意义,因为各种变体是可能的。例如,上述技术 可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4以及其他发动机类型。本公开的主 题包括多种系统和配置以及在此公开的其他特征、功能和/或特性的所有新颖 且非显而易见的组合和子组合。

随附的权利要求特别指出了被认为是新颖和非显而易见的某些组合以及 子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或者其等价物。 这种权利要求应该被理解为包括一个或多于一个这种元件的结合,既不必要 也不排除两个或多于两个这种元件。所公开的这些特征、功能、元件和/或特 性的其他组合以及子组合可以通过当前权利要求的修改或者通过在本申请或 相关申请中提出新权利要求而要求保护。不管是否比原权利要求的范围更宽、 更窄、等同或者不同,这种权利要求均被视为包括在本公开的主题内。

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