CN102383896A - 用于控制发动机中油的液压和流速的系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制发动机中油的液压和流速的系统及其控制方法，所述系统可以包括：第一电磁阀，所述第一电磁阀设置于连接油泵的入口和出口的通道中，所述油泵将油从油盘供给到发动机；以及电子控制器，所述电子控制器基于发动机转数、发动机负载和油温控制所述第一电磁阀。

Description

用于控制发动机中油的液压和流速的系统及其控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年8月31日提交的韩国专利申请第10-2010-0084694号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于控制发动机中油的液压和流速的系统及其控制方法，更具体而言，本发明涉及一种用于控制发动机中油的液压和流速的系统，其根据发动机的速度和负载以及油的温度来控制安装在每个通道中的电磁阀的开度，以便对应于每个油道(gallery)所需的最小流速来供给油，从而防止液压导致的摩擦损耗以及不必要的油耗，本发明还涉及该系统的控制方法。

背景技术

通常，在车辆中，燃料和空气流入发动机的燃烧室中，然后被压缩和爆炸，从而使得发动机中的活塞上下往复运动，活塞的上下往复运动被转换为曲轴的转动，从而获得扭矩。

当产生动力时，发动机中的部件之间产生摩擦，部件的摩擦可能会减小动力并降低发动机的寿命。

此外，通过发动机中的活塞，燃烧室中的燃烧产生热量，并且通过向发动机内供油来冷却发动机的内部。向发动机内供油的油泵的操作与发动机的操作速度成比例。从油泵排放的油通过用于冷却的油冷却器和用于过滤的油过滤器被供给到主油道和缸盖油道(main and headgallery)。

然而，由于通过油冷却器或油过滤器或限流器产生的液压损失，油泵处的油压不同于主油道和缸盖油道处的油压。为了在主油道和缸盖油道处获得理想的油压，应将油泵处的油压设置得高。

因此，需要将油泵处的油压增大到很高，以便对应于每个油道处的理想液压来供给液压，并且相应地，油泵处的摩擦增大。根据发动机的操作条件，支路油耗部件处所需的油流是变化的。然而，传输到支路油耗部件的油流主要与发动机速度成比例。这导致在正常的发动机操作条件下，要传输过多的油以便满足所有支路部件处的最小所需油流。这意味着油泵做功要高，而且在油泵、油冷却器、油过滤器处液压损失增大，并且由于不必要地供给油，油耗增大。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的多个方面致力于提供一种用于控制发动机中油的液压和流速的系统，其根据发动机的速度和负载以及油温来控制安装在每个通道中的电磁阀的开度，以便对应于每个油道所需的最小流速来供给油，从而防止液压导致的摩擦损耗以及不必要的油耗，本发明还涉及该系统的控制方法。

在本发明的一方面中，所述用于控制发动机中油的液压和流速的系统可以包括：第一电磁阀，所述第一电磁阀设置于连接油泵的入口和出口的通道中，所述油泵将油从油盘供给到发动机；以及电子控制器，所述电子控制器根据发动机转数、发动机负载和油温控制所述第一电磁阀。

所述用于控制发动机中油的液压和流速的系统可以进一步包括设置在连接油冷却器的入口和出口的通道中的第二电磁阀，所述油冷却器连接到所述油泵以便冷却所述油泵出口处的油，所述第二电磁阀被所述电子控制器控制操作。

所述用于控制发动机中油的液压和流速的系统可以进一步包括设置在连接所述油泵和活塞冷却油道的通道中的第三电磁阀，所述活塞冷却油道将通过所述油泵的出口排放的油供给到用于将油分配到活塞的活塞冷却喷嘴，所述第三电磁阀被所述电子控制器控制以便控制供给到所述活塞冷却油道的油的流速。

所述用于控制发动机中油的液压和流速的系统可以进一步包括设置在连接所述油泵和缸盖油道的通道中的第四电磁阀，所述缸盖油道将通过所述油泵的出口排放的油供给到汽缸盖，所述第四电磁阀被所述电子控制器控制以便控制供给到所述缸盖油道的油的流速。

在本发明的另一方面中，用于控制发动机中油的液压和流速的系统可以包括：第一电磁阀，所述第一电磁阀设置于连接油泵的入口和出口的通道中，所述油泵将油从油盘供给到发动机；第二电磁阀，所述第二电磁阀设置在连接油冷却器的入口和出口的通道中，所述油冷却器连接到所述油泵的出口以便冷却从所述油泵排放的油；第三电磁阀，所述第三电磁阀设置在油过滤器和活塞冷却油道之间形成的通道中，所述活塞冷却油道将油供给到活塞冷却喷嘴，从而油可以被分配到活塞，所述第三电磁阀控制供给到所述活塞冷却油道的油的流速；第四电磁阀，所述第四电磁阀设置在所述油过滤器和缸盖油道之间形成的通道中，所述缸盖油道将通过所述油过滤器过滤的油供给到汽缸盖，其中所述油过滤器连接到所述油冷却器，并且所述第四电磁阀控制供给到所述缸盖油道的油的流速；以及电子控制器，所述电子控制器根据包括发动机转数、发动机负载和油温的发动机参数控制所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，其中所述电子控制器根据所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀的操作控制所述第一电磁阀，以便控制供给到发动机的主油道的油。

在本发明的另一方面中，用于控制发动机中油的液压和流速的系统的控制方法可以包括以下步骤：通过使用车辆中的传感器感测发动机参数，所述参数包括发动机转数、发动机负载和油温；当感测的发动机参数低于或高于发动机参数的参考值时，控制第二电磁阀，其中所述第二电磁阀控制供给到连接到油泵的油冷却器的流速；当感测的发动机参数低于或高于发动机参数的参考值时，控制第三电磁阀，其中所述第三电磁阀控制从所述油泵供给到活塞冷却油道的流速；控制第四电磁阀，其中所述第四电磁阀根据感测的参数控制从所述油泵供给到缸盖油道的流速；以及根据所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀的操作状态以及感测的参数，控制第一电磁阀，所述第一电磁阀控制从所述油泵供给到主油道的流速，其中用于控制所述第二电磁阀的感测的发动机参数之一可以是油温。

根据本发明的控制发动机中油的液压和流速的系统及其控制方法能够根据发动机的速度和负载以及油温来控制安装在每个通道中的电磁阀的开度，以便对应于每个油道所需的最小流速来供给油，从而防止液压导致的摩擦损耗以及不必要的油耗。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或者得以更具体的阐明。

附图说明

图1是显示根据本发明的示例性实施方式的用于控制发动机中油的液压和流速的系统的图。

图2是显示图1所示的用于控制发动机中油的液压和流速的系统的控制方法的流程图。

应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。

参考图1所示，在向发动机内供给油的系统中，当发动机启动时，油泵12从与入口相连接的油盘11泵油，并通过出口排放油。油在预定压力下被传送到与油泵12的出口相连接的油冷却器13，并通过油冷却器13被冷却。通过油冷却器13被冷却的油通过油过滤器14被过滤，并被供给到发动机的汽缸体中的主油道16。

供给到主油道16的油被供给到汽缸体的每个主支承轴颈(mainbearing journal)。

通过油过滤器14被过滤的油被供给到发动机的汽缸盖中的缸盖油道(head oil gallery)15。供给到缸盖油道15的油被供给到汽缸盖的锁扣轴(locker shaft)以及汽缸盖中。

通过油过滤器14被过滤的油被供给到发动机的汽缸体中的活塞冷却油道17。供给到活塞冷却油道17的油通过多个活塞冷却喷嘴18被供给到每个活塞。

用于控制发动机中油的液压和流速的系统100包括位于连接油泵12的入口与出口的通道中的第一电磁阀Vs1，从而使得其可以根据油温和车速通过控制油泵12的入口和出口之间的通道的打开来防止油泵12的出口处液压过度增大。第一电磁阀Vs1与电子控制器110电连接，并被电子控制器110控制操作。

油泵12的操作与发动机速度成比例，即使油泵12以相同的速度操作，当油温低的时候液压高，当油温高的时候，与油温低时相比液压较低。

因此，电子控制器110控制第一电磁阀Vs1，从而根据油温和车速控制来自油泵12的液压，以便在油温低时防止从油泵12排放的油的压力增大，该油泵12的操作与发动机速度是成比例的。

也就是说，电子控制器110控制第一电磁阀Vs1，从而在油温低时根据冷却周期中的发动机速度和发动机负载供给主油道16所需的理想液压。

此外，用于控制发动机中油的液压和流速的系统100还包括第二电磁阀Vs2，该第二电磁阀Vs2位于油冷却器13的入口和出口之间。即，第二电磁阀Vs2控制连接油泵12的出口和油过滤器14的入口的通道中的流速。

根据油温通过电子控制器110来控制第二电磁阀Vs2打开油冷却器13的入口和出口之间的通道，从而使得从油泵12排放的油被直接供给到油过滤器14，而不通过油冷却器13被冷却。

如上所述，通过打开第二电磁阀Vs2，电子控制器110可以防止通过油冷却器13的压力损耗，从而在油温低的时候，从油泵12排放的油被直接供给到油过滤器14，而不操作油冷却器13。

此外，用于控制发动机中油的液压和流速的系统100还包括第三电磁阀Vs3，该第三电磁阀Vs3位于油过滤器14的出口和活塞冷却油道17之间。

第三电磁阀Vs3基于发动机转数、发动机负载和油温控制供给到活塞冷却油道17的油量。

当车辆低速行驶时，第三电磁阀Vs3基于发动机转数、发动机负载和油温控制油向活塞冷却喷嘴18的不必要的过度供给。可以通过车辆的驱动齿轮的位置、燃料的量、以及冷却水的温度来确定发动机负载。

当车辆在预定速度下低速行驶时，电子控制器110可以通过关闭第三电磁阀Vs3来防止向活塞冷却油道17供油。

由于在相同的发动机速度和相同的油温下，通过第三电磁阀Vs3供给到活塞冷却油道17的油的流速越大，在泵油12的出口处液压减小的就越多，因此电子控制器110通过根据车速和油温来操作第三电磁阀Vs3来控制油泵12的出口处的液压。

此外，用于控制发动机中油的液压和流速的系统100还包括第四电磁阀Vs4，该第四电磁阀Vs4位于油过滤器14的出口和缸盖油道15之间。

第四电磁阀Vs4基于发动机的转数、发动机负载和油温控制供给到缸盖油道15的油量。

基于发动机的转数、发动机负载和油温通过电子控制器110来控制第四电磁阀Vs4的开度，以便供给缸盖油道15所需的最小油量。可以根据车辆的驱动齿轮的位置、燃料的量、以及冷却水温度来确定发动机负载。

此外，第四电磁阀Vs4的开度越小，供给到主油道16的液压减小的就越多。此外，当第二电磁阀Vs2打开时，供给到主油道16的液压减小，同时第三电磁阀Vs3的开度越小，供给到主油道16的液压减小的就越多。

因此，电子控制器110根据第二电磁阀Vs2、第三电磁阀Vs3和第四电磁阀Vs4的开度来控制第一电磁阀Vs1的开度，以便防止主油道16的流速减小，从而将来自油泵12的流速重新补偿到理想的流速。

虽然在图1中显示了用于控制发动机中油的液压和流速的系统100的所有第一电磁阀Vs1、第二电磁阀Vs2、第三电磁阀Vs3和第四电磁阀Vs4，但是针对车辆发动机的特征，可以仅包括电磁阀Vs1、Vs2、Vs3、和Vs4中的至少一个。

如上所述，在用于控制发动机中油的液压和流速的系统100中，由于根据发动机速度、发动机负载和油温通过电子控制器110来控制第一电磁阀Vs1、第二电磁阀Vs2、第三电磁阀Vs3和第四电磁阀Vs4，因此可以对应于每个油道所需的理想的最小流速来提供流速。因此，可以通过防止不必要的过度流速以及由液压的增大引起的摩擦损耗来减小施加到油泵上的摩擦压力并改进燃料效率。

另一方面，图1所示的用于控制发动机中油的液压和流速的系统100的控制方法包括测量参数(S1)、控制第二电磁阀(S2)、控制第三电磁阀(S3)、控制第四电磁阀(S4)、以及控制第一电磁阀(S1)，如图2所示。参考图1所示的用于控制发动机中油的液压和流速的系统100来描述用于控制发动机中油的液压和流速的系统100的控制方法。

首先执行参数感测，并且将通过车辆的传感器测量的参数传输到电子控制器110(S1)，以便测量发动机的转数、发动机负载和油温。可以通过车辆的驱动齿轮的位置、燃料的量、以及冷却水的温度来确定发动机负载。

比较传输的参数值Pa与参考值之后，电子控制器110执行用于控制电磁阀Vs1、Vs2、Vs3和Vs4的电磁阀控制(S2，S3，S4和S5)。

电子控制器110确定感测的油温To是否小于参考温度A，以便执行第二电磁阀的控制(S2)(S21)。当确定油温To高于参考温度A时，电子控制器110关闭第二电磁阀Vs2(S23)以便将通过油冷却器13冷却的油供给到油过滤器14。

通过打开第二电磁阀Vs2(S22)，电子控制器110可以防止压力被油冷却器13减小，从而当油温To小于参考温度A时，油从旁路通过，而不操作油冷却器13。基于从参数值19估计的开度量，通过控制第二电磁阀Vs2，电子控制器110控制供给到主油道16的流速。

此外，电子控制器110比较被传输的用于执行第三电磁阀的控制的参数值Pa(S3)与参考值Th(S31)。

例如，当参数值Pa中的发动机转数小于参考转数Th时，电子控制器110确定车辆正在低速行驶，并通过关闭第三电磁阀(S32)防止油供给到活塞冷却油道17。

当参数值Pa大于参考值时，电子控制器110根据发动机转数、发动机负载和油温控制第三电磁阀的开度量，从而获得活塞冷却油道17所需的理想流速。

电子控制器110根据发动机转数、发动机负载和油温控制第四电磁阀Vs4的开度量(S4)，以便供给缸盖油道15所需的理想流速，其中发动机转数、发动机负载和油温是用于执行第四电磁阀的控制的参数值Pa。

根据作为参数值Pa的发动机转数，发动机负载以及油温，以及根据第二电磁阀Vs2、第三电磁阀Vs3和第四电磁阀Vs4的操作状态，电子控制器110计算用于供给主油道16所需的理想流速的第一电磁阀Vs1的开度量(S51)，以便执行第五电磁阀的控制(S5)。此外，电子控制器110控制第一电磁阀Vs1打开所计算的第一电磁阀Vs1的开度量(S52)。

如上所述，在用于控制发动机中油的液压和流速的系统100的控制方法中，由于根据发动机速度、发动机负载和油温通过电子控制器110来控制第一电磁阀Vs1、第二电磁阀Vs2、第三电磁阀Vs3和第四电磁阀Vs4，因此可以提供对应于每个油道所需的理想最小流速的流速。因此，可以通过防止不必要的过度流速以及由液压的增大引起的摩擦损耗来减小施加到油泵的摩擦压力并改进燃料效率。

以上描述了本发明的用于实现控制发动机中油的液压和流速的系统及其控制方法的实施方式，但是本发明不限于此。相应地，在不背离权利要求所描述的本发明的范围的前提下，本领域技术人员可以通过各种方式来修改本发明，这些修改应被理解为包含在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种用于控制发动机中油的液压和流速的系统，包括：

第一电磁阀，所述第一电磁阀设置于连接油泵的入口和出口的通道中，所述油泵将油从油盘供给到发动机；以及

电子控制器，所述电子控制器基于发动机转数、发动机负载和油温控制所述第一电磁阀。

2.根据权利要求1所述的用于控制发动机中油的液压和流速的系统，进一步包括第二电磁阀，所述第二电磁阀设置在连接油冷却器的入口和出口的通道中，所述油冷却器连接到所述油泵以便冷却所述油泵出口处的油，所述第二电磁阀被所述电子控制器控制操作。

3.根据权利要求1所述的用于控制发动机中油的液压和流速的系统，进一步包括第三电磁阀，所述第三电磁阀设置在将所述油泵连接到活塞冷却油道的通道中，所述活塞冷却油道将通过所述油泵的出口排放的油供给到活塞冷却喷嘴，所述活塞冷却喷嘴设置为将油分配到活塞，所述第三电磁阀被所述电子控制器控制以便控制供给到所述活塞冷却油道的油的流速。

4.根据权利要求1所述的用于控制发动机中油的液压和流速的系统，进一步包括第四电磁阀，所述第四电磁阀设置在将所述油泵连接到缸盖油道的通道中，所述缸盖油道将通过所述油泵的出口排放的油供给到汽缸盖，所述第四电磁阀被所述电子控制器控制以便控制供给到所述缸盖油道的油的流速。

5.一种用于控制发动机中油的液压和流速的系统，包括：

第一电磁阀，所述第一电磁阀设置于连接油泵的入口和出口的通道中，所述油泵将油从油盘供给到发动机；

第二电磁阀，所述第二电磁阀设置在连接油冷却器的入口和出口的通道中，所述油冷却器与所述油泵的出口连接并且冷却从所述油泵排放的油；

第三电磁阀，所述第三电磁阀设置在油过滤器和活塞冷却油道之间形成的通道中，所述活塞冷却油道将油供给到活塞冷却喷嘴，从而油被分配到活塞，所述第三电磁阀控制供给到活塞冷却油道的油的流速；

第四电磁阀，所述第四电磁阀设置在所述油过滤器和缸盖油道之间形成的通道中，所述缸盖油道将通过所述油过滤器过滤的油供给到汽缸盖，其中所述油过滤器与所述油冷却器连接，并且所述第四电磁阀控制供给到所述缸盖油道的油的流速；以及

电子控制器，所述电子控制器基于包括发动机转数、发动机负载和油温的发动机参数控制所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀。

6.根据权利要求5所述的用于控制发动机中油的液压和流速的系统，其中所述电子控制器根据所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀的操作控制所述第一电磁阀，以便控制供给到发动机的主油道的油。

7.一种用于控制发动机中油的液压和流速的系统的控制方法，包括以下步骤：

通过使用车辆中的传感器感测发动机参数，所述发动机参数包括发动机转数、发动机负载和油温；

当感测的发动机参数低于或高于发动机参数的参考值时，控制第二电磁阀，其中所述第二电磁阀控制供给到油冷却器的流速，所述由冷却器连接到油泵；

当感测的发动机参数低于或高于发动机参数的参考值时，控制第三电磁阀，其中所述第三电磁阀控制从所述油泵供给到所述活塞冷却油道的流速；

控制第四电磁阀，其中所述第四电磁阀基于感测的参数控制从所述油泵供给到缸盖油道的流速；以及

基于所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀的操作状态以及感测的参数，控制第一电磁阀，其中所述第一电磁阀控制从所述油泵供给到主油道的流速。

8.根据权利要求7所述的用于控制发动机中油的液压和流速的系统的控制方法，其中用于控制所述第二电磁阀的感测的发动机参数之一是油温。

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