CN101915143A - 发动机润滑系统的控制方法和装置、机油泵以及机动车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机润滑系统的控制方法和装置、机油泵以及机动车，其中的发动机润滑系统的控制装置，包括机油泵和机滤后主油道，还包括：获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差的压差获取结构；维持该液压差在规定阈值以下的压差调整结构。上述发动机润滑系统的控制装置中，由于压差获取结构获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差，通过机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差控制发动机机油压力改善了整个发动机润滑系统的压力控制，减少发动机的摩擦功耗损失，减少发动机的油耗，提高发动机的功率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机润滑系统，尤其是发动机润滑系统的控制方法和装置以及应用与该控制方法的机油泵。
背景技术
发动机润滑系统的原理框图如图1所示，机油泵打出的机油通过机油滤清器和油冷器的后进入主油道；机油泵为整个发动机提供足够压力和流量的机油，以保证每一个摩擦件得到充分的润滑，保护相关的承压件。
在通常情况下，机油泵排出机油量与发动机转速成比例。当发动机转速提高，机油泵排出机油量按比例增加。事实上，发动机各部位所要求的机油供应量并不与发动机转速成正比：低转速时，发动机的机油需求量变化很大；而高转速时，发动机的机油需求量变化很小。为了避免发动机在高速状态下的机油压力过高，目前采取的措施是对机油泵自身的压力进行调节，当发动机油压超过规定值后，将多余的机油通过限压阀排出。
但目前的机油泵限压阀控制的是机滤前的机油压力，其存在的问题是，由于受到机油滤清器过滤阻力的影响，整个发动机系统机油压力控制不稳定，而且过高的机油压力，必然会造成发动机功机油泵驱动扭矩增大，发动机的功率浪费严重。同时，高转速容易引起发动机某些部位机油供给量过大，对发动机各部件的强度都提出了很高的要求，亦提高了发动机的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机润滑系统的控制方法和装置、机油泵以及机动车，解决发动机的机油压力控制不稳定问题。
一种发动机润滑系统的控制方法，包括：获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差的步骤；维持该液压差在规定阈值以下的步骤。
一种发动机润滑系统的控制装置，包括机油泵和机滤后主油道，还包括：获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差的压差获取结构；维持该液压差在规定阈值以下的压差调整结构。
一种应用所述方法的机油泵，包括高压腔、低压腔、与高压腔连接的柱塞腔，该柱塞腔内设有柱塞和弹簧；还包括：连接机滤后主油道的反馈油道，该反馈油道与所述柱塞腔连通；所述柱塞具有第一柱塞头和第二柱塞头，第一柱塞头用以隔开所述反馈油道与所述高压腔；第二柱塞头在所述弹簧伸展和压缩到所述设定变形量时，使所述低压腔和所述高压腔分别处于阻断和贯通状态。
一种采用所述装置的机动车，包括机油泵和机滤后主油道，还包括：获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差的压差获取结构；维持该液压差在规定阈值以下的压差调整结构。
上述发动机润滑系统的控制装置中，由于压差获取结构获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差，再通过压差调整结构维持该液压差在规定阈值以下，通过机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差控制发动机机油压力改善了整个发动机润滑系统的压力控制，减少发动机的摩擦功耗损失，减少发动机的油耗，提高发动机的功率。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1是传统的发动机润滑系统的原理框图；
图2是发动机润滑系统的控制方法的流程框图；
图3是发动机润滑系统的控制装置的原理框图；
图4是应用发动机润滑系统的控制装置的机油泵的剖视图。
图中：100.柱塞腔；110.柱塞；111.第一柱塞头；112.第二柱塞头；120.弹簧；210.高压腔；220.低压腔；230.反馈油道。
具体实施方式
本实施方式的发动机润滑系统的控制方法，如图2所示，包括以下步骤：
10、获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间的液压差的步骤；
20、维持该液压差在规定阈值以下的步骤。
本实施方式中的控制方法所采用的是根据机滤后主油道与机油泵高压腔之间的液压差进行控制，该液压差控制的是机油滤清器后的机油压力，避免了机油滤清器对机油压力的干扰，所以油压控制精确，从另一方面也减少了发动机油压的波动。从一定程度上改善了整个发动机润滑系统的压力控制，改善油压脉动现象。
本实施方式的发动机润滑系统的控制装置，如图3所示，包括机油泵、机油滤清器、机滤后主油道、压差获取结构、压差调整结构。
压差获取结构获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间的液压差；压差获取结构的形式可以采用机械式，例如活塞式；还可以采用压电传感器，例如液压差传感器。压差调整结构维持该液压差在规定阈值之下；压差调整结构的形式可以是机械式(例如图4中的弹簧120)；还可以是采用电磁阀。
作为改进，压差获取结构包括反馈油道230，见图4，反馈油道230的设置在机械式中是必须的；在压电传感器中虽非必须，但较之在不同油路设置多个传感器，反馈油道230的设置简化了结构，减少传感器的数量。
机械式的最优实施例中，参见图4，压差获取结构还包括：柱塞腔100以及设置在该柱塞腔100中的柱塞110；柱塞腔100与所述反馈油道230、所述高压腔210相通，柱塞110的第一柱塞头111隔开反馈油道230和机油泵高压腔210，用以获得机滤后主油道与机油泵高压腔210之间的液压差。
压差调整结构包括：弹簧120、泄压腔和第二柱塞头112。弹簧120设置在所述柱塞腔100内壁与所述柱塞110之间，该弹簧120的设定变形量就是所述规定阈值；泄压腔与所述柱塞腔100连通；第二柱塞头112设置在所述柱塞110上，该第二柱塞头112在所述弹簧120伸展和压缩到所述设定变形量时，使所述泄压腔和所述机油泵高压腔分别处于阻断和贯通状态。当反馈油道230的油压高到一定程度时，高压油推动柱塞110压缩弹簧120，这样高压腔210的机油流入泄流腔。为了简化泄流腔的结构，可以用机油泵的低压腔220，也就是说，柱塞腔100是与低压腔220连通的，并且在行程终点柱塞110的第二柱塞头112离开阻断高压腔210和低压腔220的位置，高压腔的机油流入低压腔220。
传感器式的最优实施例中，压差获取结构采用反馈油道230和设置在反馈油道230上的液压差传感器；压差调整结构包括处理单元和电磁阀，处理单元是对所述液压传感器的液压差与规定阈值进行比较，在液压差超过规定阈值时向电磁发出令高压腔和泄压腔导通的指令。
下面是应用上述方法的机油泵，本实施方式的机油泵是转子机油泵，其结构如图4所示，主要包括：柱塞腔100以及和该柱塞腔100连通的高压腔210、低压腔220、反馈油道230；反馈油道230还连接机滤后主油道(图3中未示出)；柱塞腔100内设有柱塞110和弹簧120；所述柱塞110具有第一柱塞头111和第二柱塞头112，第一柱塞头111用以隔开所述反馈油道230与所述高压腔210；第二柱塞头112在所述弹簧120伸展和压缩到所述设定变形量时，使所述低压腔220和所述高压腔210分别处于阻断和贯通状态。工作时，当反馈油道230和高压腔210的压差高到一定程度时，高压油推动柱塞110压缩弹簧120，这样机油从高压腔210流入低压腔220，油压得以降低。由于反馈油道230控制的是机油滤清器后的机油压力，所以油压控制精确，改善发动机润滑系统的压力控制，减少了发动机的摩擦功，提高了发动机的性能，降低了发动机的油耗。在低速状态下，能够满足发动机的油流需求；改善了发动机油压脉动现象。
最后，还提供一种采用上述发动机润滑系统的控制装置的机动车，其主要部件的描述与所述发动机润滑系统的控制装置的描述相同，此处就不再赘述了。
Claims (8)
1.一种发动机润滑系统的控制方法，其特征在于，包括：
获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差的步骤；
维持该液压差在规定阈值以下的步骤。
2.一种发动机润滑系统的控制装置，包括机油泵和机滤后主油道，其特征在于，还包括：
获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差的压差获取结构；
维持该液压差在规定阈值以下的压差调整结构。
3.如权利要求2所述的发动机润滑系统的控制装置，其特征在于，所述压差获取结构包括：
连接所述机滤后主油道和所述高压腔的反馈油道。
4.如权利要求3所述的发动机润滑系统的控制装置，其特征在于，所述压差获取结构包括：
设置在所述反馈油道与所述高压腔之间的柱塞腔；
设置在该柱塞腔内的柱塞，该柱塞具有用以隔开所述反馈油道与所述高压腔第一柱塞头。
5.如权利要求4所述的发动机润滑系统的控制装置，其特征在于，所述压差调整结构包括：
设置在所述柱塞腔内壁与所述柱塞之间的弹簧，所述规定阈值是该弹簧的设定变形量；
与所述柱塞腔连通的泄压腔；
以及设置在所述柱塞上的第二柱塞头，该第二柱塞头在所述弹簧伸展和压缩到所述设定变形量时，使所述泄压腔和所述机油泵高压腔分别处于阻断和贯通状态。
6.如权利要求5所述的发动机润滑系统的控制装置，其特征在于，所述泄压腔是机油泵低压腔。
7.一种应用权利要求1所述方法的机油泵，包括高压腔、低压腔、与高压腔连接的柱塞腔，该柱塞腔内设有柱塞和弹簧；其特征在于，还包括：
连接机滤后主油道的反馈油道，该反馈油道与所述柱塞腔连通；
所述柱塞具有第一柱塞头和第二柱塞头，
第一柱塞头用以隔开所述反馈油道与所述高压腔；
第二柱塞头在所述弹簧伸展和压缩到所述设定变形量时，使所述低压腔和所述高压腔分别处于阻断和贯通状态。
8.一种采用权利要求2所述装置的机动车，包括机油泵和机滤后主油道，其特征在于，还包括：
获得机滤后主油道与机油泵高压腔之间液压差的压差获取结构；
维持该液压差在规定阈值以下的压差调整结构。
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