CN102985657A - 具有电子控制的活塞冷却喷嘴的发动机和对其进行控制的方法 - Google Patents
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Abstract
一种内燃机的机油系统,包括电子控制模块、机油箱、机油泵、机油道、机油压力传感器、电磁控制阀、以及至少一个油接收部件。机油泵与机油箱流体连通。机油道与至少一个发动机轴承和涡轮增压器流体连通。机油压力传感器和至少一个油接收部件与油道流体连通。油压力传感器产生传送到电子控制模块的输出信号。电磁控制阀与机油道流体连通且与电子控制模块电子连通。电磁控制阀可在至少打开位置和关闭位置之间移动。
Description
技术领域
本发明涉及具有电子控制的活塞冷却喷嘴的发动机,且更具体地涉及基于发动机工作状态和电子控制模块可选择性地操作以控制活塞冷却喷嘴的电控的活塞冷却喷嘴。
发明背景
很多现代柴油发动机包括将机油喷射到活塞的下侧以给活塞提供冷却的活塞冷却喷嘴。有时也称为发动机润滑油或发动机润滑剂的机油持续地从油管或油道馈送到需要润滑的发动机部件。例如,通常需要润滑诸如曲柄轴和连接杆轴承、涡轮增压器以及一些发动机中的活塞冷却喷嘴的零件。上述的油系统需要大油泵以提供所需的油流率。此外,各涡轮增压器制造商推荐用于涡轮增压器的最小机油压力通常设定在大约每平方英寸二十磅(20psi),当机油在工作温度且发动机工作在低发动机转速时,或当发动机工作在更低发动机转速且发动机部件磨损时,可能达不到该水平。
发明内容
根据一个实施例,内燃机的机油系统包括电子控制模块、机油箱、机油泵、机油道、机油压力传感器、电磁控制阀、以及至少一个油接收部件。机油泵布置成与机油箱流体连通。机油道布置成与至少一个发动机轴承和涡轮增压器流体连通。机油压力传感器布置成与油道流体连通。油压传感器产生传送到电子控制模块的输出信号。电磁控制阀布置成与机油道流体连通且与电子控制模块电子连通。电磁控制阀响应于从电子控制模块接收的至少一个输出信号可至少在打开位置和关闭位置之间移动。至少一个油接收部件布置成与机油道流体连通。
根据另一实施例,提供了具有电子控制模块和至少一个活塞的内燃机的电子控制的活塞冷却喷嘴系统。活塞冷却喷嘴系统包括至少一个活塞冷却喷嘴、压力传感器、以及电磁控制阀。活塞冷却喷嘴将油供应到至少一个活塞。压力传感器与至少一个活塞冷却喷嘴的供油装置流体连通。压力传感器产生指示供油装置内流体压力的输出信号。电磁控制阀具有打开位置和关闭位置。电子控制模块基于油压传感器的输出可操作地控制电磁控制阀到打开位置和关闭位置。
根据一个流程,提供了控制发动机的电子控制的油接收子系统的方法。发动机具有电子控制模块、至少一个活塞、油压传感器、可在至少打开位置和关闭位置之间移动的电磁控制阀、以及至少一个油接收部件。该方法的一个方面产生指示机油压力的油压传感器的输出信号。油压传感器的输出传送到电子控制模块。将由油压传感器的输出信号指示的油压与存储在电子控制模块内存中的至少第一预定值比较。当油压传感器的输出信号指示油压大于存储在电子控制模块内存中的至少第一预定值时,传送到电磁控制阀的致动信号包括至少一个指令以将电磁控制阀定位于打开位置。当电磁控制阀处于打开位置时,将油流供应到至少一个油接收部件。
附图说明
图1是示出用于具有电控的油接收部件的发动机的机油系统的一部分的示意图。
具体实施方式
图1示出柴油发动机的机油系统部分10。机油系统包括机油箱12,该机油箱12适于容纳当前不循环到发动机其他部分的机油以及还适于在发动机关闭时收集大部分机油。油泵14将机油从机油箱12抽出并对机油施力以使油循环遍及机油系统10的其余部分。在机油系统中还可设置油冷却器16。油冷却器16使循环机油的温度降低。
此外,机油系统10具有将机油内的某些污染物去除以防止发动机损坏的油过滤器18。过滤好的机油供应到油道20。机油道20具有适于防止机油压力超过预定阈值的压力调节阀22。过高机油压力可能导致损坏发动机,因此,压力调节阀允许油道20内的一些油返回到机油槽12,由此降低机油道20内的油压。机油道20适于将油传送到发动机轴承和需要机油的其他发动机部件24。发动机轴承和需要机油的其他发动机部件24与机油箱12流体连通,以便机油从发动机轴承和其他发动机部件24排出到机油箱12。
另外,机油道20将机油供应到涡轮增压器26。涡轮增压器26通常通过供油管(未示出)从油道20接收机油而不是直接地连接到机油道20。机油为涡轮增压器26内的至少一个轴承提供润滑。供应到涡轮增压器26的油还通常通过回油管(未示出)排回到机油箱12。
如图1中所示,油道20与电磁控制阀28流体连通。电磁控制阀28控制机油流动到图1中以活塞冷却喷嘴的形式示出的油接收部件30,该活塞冷却喷嘴将油供应到发动机活塞的非燃烧表面侧以降低活塞的温度。设想每个活塞具有至少一个活塞冷却喷嘴,以及每个活塞可具有多个活塞冷却喷嘴。电磁控制阀28受发动机电子控制模块32(ECM)控制。ECM 32从压力传感器34接收关于油压的信息。压力传感器34可放置成与油道20流体连通或放置在沿机油系统10的其它地方。压力传感器34产生指示机油系统10内的油压的输出信号。压力传感器34的输出信号可用来推导油压或可表示油压。基于压力传感器34提供的信息,ECM 32操作电磁控制阀28。
例如,当压力传感器34和ECM 32探测到油压小于存储在ECM 32中的第一油压阈值时,ECM 32致使电磁控制阀28关闭以停止油流动到诸如活塞冷却喷嘴的油接收部件30。
类似地,当压力传感器34和ECM 32探测到油压大于存储在ECM 32中的第二油压阈值时,ECM 32使电磁控制阀28打开以允许油流动到诸如活塞冷却喷嘴的油接收部件30。第一阈值和第二阈值可大致相等,或第一阈值可以是比第二阈值油压低的油压。因此,当机油压力大于第一阈值油压而电磁控制阀28保持关闭且没有油流到油接收部件时,某些工作状态可存在。
因此,控制油流动到诸如活塞冷却喷嘴的油接收部件30或其他非润滑油接收部件的电磁控制阀28的使用可用来帮助确保,即使在诸如在机油是热的同时低发动机转速的那些已知的会产生低油压的工作状态下仍可保持涡轮增压器26所需的最小油压。
除了提高油压,控制油流到到诸如活塞冷却喷嘴的油接收部件30的电磁控制阀28的使用还可允许使用较低容积的油泵14。由于当油压降到第一油压阈值以下时,机油不会流过电磁控制阀28到油接收部件30,就可使用较低容积油泵,因此,较低容积泵可用来实现正常发动机工作所需的最小油压。较低容积油泵14的使用还可降低来自油泵14在发动机上的寄生载荷,由此提高发动机的燃料燃烧效率。
控制油流到油接收部件30的电磁控制阀28可另外用来增强油从冷启动热起来。例如,当发动机第一次启动时,ECM 32可致使电磁控制阀28打开以便流过诸如活塞冷却喷嘴的油接收部件30的油被活塞加热,以减少机油达到正常工作温度所需的时间。
另外,机油系统10通过使用电磁控制阀28来控制油流到油接收部件30以降低油工作,可增加机油的换油间隔。增加换油间隔允许具有机油系统10的发动机的车辆在维修之间使用较长的一段时间,潜在地增加车辆的生产力。
尽管已经说明和描述了各具体实施例,但会想到各种改型而不显著脱离本发明的精神,且保护范围仅限于所附权利要求书的范围。
Claims (18)
1.一种内燃机的机油系统,包括:
电子控制模块;
机油箱;
机油泵,所述机油泵布置成与所述机油箱流体连通;
机油道,所述机油道与至少一个发动机轴承和涡轮增压器流体连通;
机油压力传感器,所述机油压力传感器布置成与所述机油道流体连通,所述油压传感器设置成产生要传送到所述电子控制模块的输出信号;
电磁控制阀,所述电磁控制阀布置成与所述机油道流体连通且与发动机控制模块电子连通,所述电磁控制阀响应于从发动机控制模块接收的至少一个输出信号可在至少打开位置和关闭位置之间移动;以及
至少一个油接收部件,所述至少一个油接收部件与所述电磁控制阀流体连通。
2.如权利要求1所述的机油系统,其特征在于:所述电磁控制阀在所述油压传感器的输出信号指示机油压力小于第一阈值时移动到所述关闭位置。
3.如权利要求1所述的机油系统,其特征在于:还包括油冷却器。
4.如权利要求1所述的机油系统,其特征在于:还包括油过滤器。
5.如权利要求1所述的机油系统,其特征在于:还包括机油道压力调节阀,所述机油道压力调节阀布置成与所述机油道和所述机油箱流体连通,所述机油道压力调节阀可在至少打开位置和关闭位置之间移动。
6.如权利要求5所述的机油系统,其特征在于:当所述机油道内的油压大于预定压力阈值时,所述机油道压力调节阀移动到打开位置并允许油从所述机油道流到所述机油箱。
7.如权利要求1所述的机油系统,其特征在于:所述至少一个油接收部件包括活塞冷却喷嘴。
8.一种具有电子控制模块和至少一个活塞的内燃机的电子控制的活塞冷却喷嘴系统,所述活塞冷却喷嘴系统包括:
至少一个活塞冷却喷嘴,所述至少一个活塞冷却喷嘴将油供应到所述至少一个活塞;
压力传感器,所述压力传感器与所述至少一个活塞冷却喷嘴的供油装置流体连通,所述压力传感器设置成产生指示所述供油装置内的流体压力的输出信号;以及
电磁控制阀,所述电磁控制阀具有打开位置和关闭位置,
其中所述电子控制模块基于所述油压传感器的输出可操作地控制所述电磁控制阀到所述打开位置和所述关闭位置。
9.如权利要求8所述的电子控制的活塞冷却喷嘴系统,其特征在于:所述电磁控制阀在所述油压传感器的输出信号指示机油压力小于第一阈值时处于关闭位置。
10.如权利要求9所述的电子控制的活塞冷却喷嘴系统,其特征在于:所述电磁控制阀在所述油压传感器的输出信号指示机油压力大于第二阈值时处于关闭位置。
11.如权利要求10所述的电子控制的活塞冷却喷嘴系统,其特征在于:所述第一阈值小于所述第二阈值。
12.如权利要求8所述的电子控制的活塞冷却喷嘴系统,其特征在于:所述发动机具有多个活塞且每个活塞具有至少一个活塞冷却喷嘴。
13.一种控制发动机的电子控制的油接收子系统的方法,所述发动机具有电子控制模块、至少一个活塞、油压传感器、可在至少打开位置和关闭位置之间移动的电磁控制阀、以及至少一个油接收部件,所述方法包括:
产生指示所述油压传感器指示所述机油压力的输出信号;
将所述油压传感器的所述输出信号传送到所述电子控制模块;
将由所述油压传感器的所述输出信号指示的油压与存储在所述电子控制模块内存中的至少第一预定值比较;
将致动信号传送到所述电磁控制阀,当所述油压传感器的输出大于存储在所述电子控制模块内存中的至少第一预定值时,所述致动信号含有至少一个指令以将所述电磁控制阀定位于所述打开位置;以及
当所述电磁控制阀处于所述打开位置时,将油流供应到所述至少一个油接收部件。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,还包括:
将所述油压传感器的所述输出与存储在所述电子控制模块内存中的第二预定值比较,所述第二预定值小于所述第一预定值;
当所述油压传感器的所述输出小于存储在所述电子控制模块内存中的所述第二预定值时,控制所述电磁控制阀到所述关闭位置;以及
当所述电磁控制阀处于所述关闭位置时,防止油流到所述至少一个油接收部件。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于:所述第一预定值和所述第二预定值相等。
16.如权利要求14所述的方法,其特征在于:所述第一预定值大于所述第二预定值。
17.如权利要求13所述的方法,其特征在于,还包括:
通过所述电子控制模块监测发动机温度信息;
当所述发动机温度的监测指示所述发动机温度小于存储在所述电子控制模块内存中的第一预定发动机温度时,控制所述电磁控制阀到所述打开位置;以及
当所述电磁控制阀处于所述打开位置时,将油流供应到所述至少一个油接收部件。
18.如权利要求13所述的方法,其特征在于:所述至少一个油接收部件包括活塞冷却喷嘴。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130320 |