CN103775164B - 用于控制机油喷射器运转的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了涉及在发动机中控制用于活塞冷却的机油喷射的系统和方法的多种实施例。在一个实施例中，该方法包括在发动机冷启动事件期间，使到发动机的活塞上的机油喷射激活，在发动机冷启动事件之后停止机油喷射，并且在发动机冷启动事件之后基于第一运转参数使机油喷射重新激活。

Description

用于控制机油喷射器运转的方法

技术领域

本发明涉及用于控制机油喷射器运转的方法。

背景技术

活塞冷却喷嘴或机油喷射器可以被实施在发动机中，以便为发动机汽缸提供冷却以及润滑。具体地，每个机油喷射器将机油喷在相应活塞的底侧上，从而对活塞产生冷却效果。此外，随着活塞在发动机汽缸中往复，机油从活塞的底侧传播至相应发动机汽缸的周围的壁，从而为燃烧室提供冷却效果。

在一个示例中，机油喷射器运转可以在发动机启动时被停用，直至发动机汽缸已经到达适合于稳定燃烧的运转温度，在该温度下机油喷射器运转可以被激活。在这个示例中，为促进发动机加热可以延迟机油喷射器运转，以便减少由于不完全燃烧而产生的颗粒物质。

发明内容

然而，发明人已经认识到这种方法的一些潜在问题。例如，由于机油喷射器直到发动机到达指定的运转温度才运转，因此没有活塞的初始润滑，引起了活塞撞击和增加的活塞磨损。

在一个示例中，可以通过在发动机冷启动事件期间使到发动机的活塞上的机油喷射激活，在发动机冷启动事件之后使机油喷射停用/停止（disable），并且在发动机冷启动事件之后基于第一运转参数使机油喷射激活/使能（enable），解决以上提到的问题。

在一个示例中，在发动机冷启动事件期间，机油喷射器可以只在初始的很少次（例如，5-10次）发动机旋转内初始运转，以合适地润滑活塞和汽缸壁。在发动机冷启动事件之后，机油喷射器可以被停用，并且在在一个或更多个发动机循环内不运转，从而促进汽缸的快速加热。在一个示例中，第一运转参数可以是与稳定燃烧相关联的指定的运转温度。因此，在汽缸已经被加热至指定的运转温度之后，机油喷射器的运转可以被重新激活。

通过在发动机冷启动事件期间使机油喷射初始激活，相对于延迟机油喷射器运转的方法可以降低发动机的噪声、振动和不舒适性（NVH）特性和活塞的磨损。以此方式，可以增加发动机的可操纵性和发动机部件的使用寿命。

而且，通过在发动机冷启动事件之后停止机油喷射直到发动机已经到达适合于稳定燃烧的温，并且然后使机油喷射器运转重新激活，与自发动机启动启动后使机油喷射器连续运转的方法相比，发动机可以被更快速地加热至运转温度。以此方式，可以减少由于不完全燃烧而产生的颗粒物质。

在另一示例中，提供了一种发动机系统。该发动机系统包含：至少一个汽缸；至少一个活塞，其被设置在至少一个汽缸中；至少一个机油喷射器可运转为将机油喷射到至少一个活塞上；以及控制器，其包括处理器和计算机可读介质，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行指令时：在冷启动事件期间，经由至少一个机油喷射器使到至少一个活塞上的机油喷射激活；在发动机冷启动事件之后，经由至少一个机油喷射器使机油喷射停用；以及在发动机冷启动事件之后，基于第一运转参数经由至少一个机油喷射器使机油喷射重新激活。

在另一示例中，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：基于第二运转参数，改变在发动机冷启动事件期间由至少一个机油喷射器喷射的机油喷射量。

在另一示例中，第二运转参数包括汽缸温度、机油温度或机油粘度。

在另一示例中，第一运转参数包括发动机温度。

在另一示例中，该发动机系统还包含：可变流量机油泵，其向至少一个机油喷射器供应机油；以及其中计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：在发动机冷启动事件期间，基于第二运转参数调整可变流量机油泵的流速，同时经由至少一个机油喷射器使机油喷射激活，从而改变机油喷射量。

在另一示例中，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：在发动机冷启动事件之后，响应于经由至少一个机油喷射器使机油喷射停用而降低可变流量机油泵的输出流速。

在另一示例中，该发动机系统还包含：可变凸轮正时系统，其包括通过来自可变流量机油泵的机油液压致动的凸轮相位器，以及其中计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：响应于凸轮相位器位置的被命令的改变，增加可变流量机油泵的流速，同时经由至少一个机油喷射器使机油喷射停用。

在另一示例中，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：基于发动机负荷与发动机温度，增加可变流量机油泵的输出流速，同时经由至少一个机油喷射器使机油喷射重新激活。

在另一示例中，一种发动机系统包含：至少一个汽缸；至少一个活塞，其被设置在至少一个汽缸中；至少一个机油喷射器，可运转为将机油喷射到至少一个活塞上；可变流量机油泵，其向至少一个机油喷射器供应机油；以及控制器，其包括处理器和计算机可读介质，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行指令时：在发动机冷启动事件期间，经由至少一个机油喷射器使到至少一个活塞上的机油喷射激活；在发动机冷启动事件期间，基于第一运转参数在机油喷射被激活时调整可变流量机油泵的流速，从而改变机油喷射量；在发动机冷启动事件之后，使至少一个机油喷射器的机油喷射停用；以及在发动机冷启动事件之后，基于第二运转参数使机油喷射重新激活。

在另一示例中，第一运转参数包括汽缸温度、机油温度或机油粘度，而第二运转参数包括发动机温度。

在另一示例中，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：在发动机冷启动事件之后，响应于被停用的机油喷射而降低可变流量机油泵的输出流速；以及基于发动机负荷与发动机温度，增加可变流量机油泵的输出流速，同时机油喷射被重新激活。

在另一示例中，该发动机系统还包含：可变凸轮正时系统，其包括通过来自可变流量机油泵的机油液压致动的凸轮相位器；并且其中计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：响应于凸轮相位器位置的被命令的改变，增加可变流量机油泵的流速，同时机油喷射被停用。

在另一示例中，一种方法包含：在发动机启动事件时，使到发动机的活塞上的机油喷射激活；在第一运转模式下，在发动机启动事件之后维持机油喷射；以及在第二运转模式下，在发动机启动事件之后使机油喷射停用，并且基于第一运转参数使机油喷射重新激活。

应该理解提供上述发明内容以简化形式介绍了选择性概念，其在紧随其后的具体实施方式中将被进一步描述。这不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由权利要求限定。另外，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中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

参照附图，通过阅读非限制性实施例的具体实施方式，将会更好地理解本公开的主题，其中：：

图1示出了本公开的发动机系统的示例实施例。

图2示出了根据本公开的实施例的用于控制机油喷射以适应不同工况的方法。

图3示出了根据本公开的实施例的用于与机油喷射器的运转协作地控制可变流量机油泵的运转以适应不同工况的方法。

图4-5示出了在发动机冷启动事件期间喷射的机油喷射量被改变的示例的图表。

图6示出了机油喷射器运转在发动机冷启动事件时启动的示例的图表。

图7示出了机油喷射器运转在热发动机重启动事件时启动的示例的图表。

图8示出了根据本公开的实施例的用于以不同运转模式控制机油喷射的方法。

具体实施方式

本公开涉及控制发动机中的机油喷射器的运转。更具体地，本公开涉及控制机油喷射器的运转（例如，运行/关闭时间），以便适时提供润滑以及冷却，同时还在发动机冷启动事件之后促进发动机加热。例如，在一个示例中，机油喷射器运转可以在发动机冷启动事件期间被初始激活，以便将机油喷射到发动机的活塞上，从而为自停止后的所需数量的燃烧事件提供润滑，诸如每个汽缸仅仅一次或两次。然后，机油喷射器的运转可以被停用，以促进发动机加热。具体地，在发动机冷启动事件之后，连续的机油喷射器的运转可以阻止汽缸壁的加热。发动机一旦已经到达稳定燃烧的合适运转温度，机油喷射器的运转就可以被重新激活，以便为活塞冷却提供机油。

此外，可以控制机油喷射器的运转，同时处理各种其他发动机子系统的竞争需求。在一些实施例中，发动机包括可变流量机油泵，其可以至少部分由发动机驱动。基于工况，可以配合机油喷射器控制可变流量机油泵。在一个示例中，当机油喷射器被停用时，可以降低可变流量机油泵的输出流速。具体地，当机油喷射器被停用时，可以降低机油泵的输出需求。因此，可以降低机油泵的输出流速，从而降低机油泵对发动机的负荷。以此方式，当机油喷射器被停用时，可以降低燃料消耗。

在另一示例中，当机油喷射器被激活时，可以基于发动机负荷与发动机温度调整可变流量机油泵的输出流速。例如，当发动机负荷大于发动机负荷阈值，并且发动机温度以大于温度变化阈值的速率增加时，可以调整可变流量机油泵的输出流速。这种工况可以表示增加了对活塞冷却的需要。当机油喷射器被激活时，通过改变可变流量机油泵的输出流速，机油喷射器可以提供到活塞上的适量的机油，从而满足活塞的冷却需要，而不需将过度的机油泵负荷施加在发动机上。以此方式，可以以横跨发动机的运转温度范围的有效方式满足活塞的冷却需要。

如在本文中所使用的，当内燃发动机自处于停止或关闭状态的静止后启动，并且发动机温度低于适合于稳定燃烧的温度时，发动机冷启动事件会发生。例如，稳定燃烧的合适发动机温度可以在195-230°F之间变动。在一个示例中，发动机温度对应于发动机冷却液温度。在一些实施例中，发动机温度反而可以对应于均具有与稳定燃烧相关联的不同温度范围的汽缸温度、机油温度或排气温度。注意，稳定燃烧指的是这样点的燃烧，在此情况下燃料被充分或完全燃烧，以致于相对于产生更多颗粒物质的部分燃烧几乎不产生颗粒物质。还可以通过使汽缸中的汽缸加速度变化低于阈值识别稳定燃烧。

图1是示出了多缸发动机10的一个汽缸的示意图，发动机10可以被包括在汽车的推进系统中。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统以及经由输入装置130来自车辆操作者132的输入控制。在这个示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室（即，汽缸）30可以包括燃烧室壁32，活塞36被设置在其中。活塞36可以被耦连至曲轴40，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统耦连至车辆的至少一个驱动轮。另外，启动马达可以经由飞轮耦连至曲轴40，以实现发动机10的启动运转。

燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可以经由各自的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

在这个示例中，可以通过经由各自的凸轮驱动系统51和53的凸轮驱动控制进气门52和排气门54。凸轮驱动系统51和53均可以包括一个或更多个凸轮，并且可以使用由控制器12运转的凸轮轮廓线变换（CPS）、可变凸轮正时（VCT）、可变气门正时（VVT）和/或可变气门升程（VVL）系统中的一个或更多个，以改变气门运转。例如，作为预点火消除或发动机爆震消除运转的一部分，可以改变气门运转。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57确定。在可替代的实施例中，进气门52和/或排气门54可以由电气门驱动控制。例如，燃烧室30可以可替代地包括通过电气门驱动控制的进气门和通过包括CPS和/或VCT系统的凸轮驱动控制的排气门。

在一个示例中，凸轮驱动系统51和53是可变凸轮正时系统，其包括通过来自可变流量机油泵180的机油液压驱动的凸轮相位器186和187。在一些情况下，可以基于工况改变可变流量机油泵180的输出流速，以控制凸轮相位器186和187改变凸轮位置的响应时间。例如，在高发动机负荷下，可变流量机油泵180的输出流速可以增加，以便凸轮相位器186和187更快速地改变位置，并且相应地比在低发动机负荷下更快速地改变凸轮的位置。

发动机10还可以包括压缩设备，诸如涡轮增压器或机械增压器，其至少包括沿进气歧管44布置的压缩机162。对于涡轮增压器来说，压缩机162可以至少部分地由沿排气道48布置的涡轮164（例如，通过轴）驱动。对于机械增压器来说，压缩机162可以至少部分地由发动机和/或电动机驱动，并且因此可以不包括涡轮。由此，经由涡轮增压器或机械增压器提供给发动机的一个或更多个汽缸的压缩量可以由控制器12改变。升压传感器123可以被设置在进气歧管44中的压缩机的上游，以向控制器12提供升压压力（Boost）信号。

燃料喷射器66被显示为直接耦连至燃烧室30，以便通过电子驱动器68与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射进其中。以此方式，燃料喷射器66提供到燃烧室30内的所谓的燃料直接喷射。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧部或燃烧室的顶部。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道的燃料系统（未示出）输送至燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可以可替代地或另外地包括以如下构造布置在进气通道44中的燃料喷射器，所述构造提供了到燃烧室30上游的进气道的所谓的燃料进气道喷射。可以控制燃料喷射器66，以根据工况改变不同汽缸中的燃料喷射。例如，作为提前点火消除运转的一部分，控制器12可以命令燃料喷射在一个或更多个气缸中停止，使得燃烧室30被允许冷却。另外，进气门52和/或排气门可以结合燃料喷射的停止而打开，以提供用于额外冷却的进气。

进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在这个具体的示例中，节流板64的位置可以由控制器12通过提供给被包括在节气门62内的电动机或执行器改变，这种配置通常被称为电子节气门控制（ETC）。以此方式，节气门62可以被运转为改变提供给只是发动机汽缸之一的燃烧室30的进气。节流板64的位置可以通过节气门位置信号TP提供给控制器12。进气通道42可以包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122，用于向控制器12提供各自的信号MAF和MAP。

在选择的运转模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统88可以经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。控制器12可以基于工况改变信号SA。例如，作为发动机爆震消除运转的一部分，控制器可以使信号SA延迟，以便响应于发动机爆震的指示而使火花延迟。在一些实施例中，尽管示出了火花点火部件，但在有或没有点火火花的情况下，都可以以压缩点火模式使发动机10的燃烧室30或一个或更多个其他燃烧室运转。

可变流量机油泵180可以被耦连至曲轴40，以便为使可变流量机油泵180运转提供旋转动力。在一个示例中，可变流量机油泵180包括同心安装的多个内转子（未示出）。至少一个内转子可以由控制器12控制，以便相对于一个或更多个其他转子改变该转子的位置，从而调整可变流量机油泵180的输出流速，并且由此调整机油压力。例如，电子控制的转子可以被耦连至经由控制器12调整的齿条与齿轮组件，以改变转子的位置。可变流量机油泵180可以向发动机10的各种区域和/或组件选择性地提供机油，从而提供冷却以及润滑。为适合变化的工况，控制器12可以调整可变流量机油泵180的输出流速或机油压力，从而提供变化水平的冷却和/或润滑。另外，可以调整来自可变流量机油泵180的机油压力输出，从而通过可变流量机油泵180来降低机油消耗和/或降低能量消耗。

应认识到，可以实施任何合适的可变流量机油泵配置，以改变机油压力和/或机油输出流速。在一些实施例中，代替被耦连至曲轴40，可变流量机油泵180可以被耦连至凸轮轴，或可以由不同的动力源（诸如马达等）提供动力。

机油喷射器184可以被耦连在可变流量机油泵180的输出的下游，以便选择性地接收来自可变流量机油泵180的机油。在一些实施例中，机油喷射器184可以结合到发动机汽缸的燃烧室壁32内，并且可以接收来自形成在壁中的油道的机油。机油喷射器184可以被运转为将来自可变流量机油泵180的机油喷射到活塞36的底侧上。由机油喷射器184喷射的机油为活塞36提供冷却效果。此外，通过活塞36的往复运动，机油被汲取到燃烧室30内，从而为燃烧室30的壁提供冷却效果。而且，机油喷射器184为在活塞36与燃烧室30之间的接触面的润滑提供机油。

阀182可以被设置在可变流量机油泵180的输出与机油喷射器184之间，以便控制机油到机油喷射器184的流动。在一些实施例中，止回阀可以被集成到机油喷射器184的组件内。在一些实施例中，阀182可以是由控制器12控制的电子致动阀。阀182可以被致动为使机油喷射器184的运转激活/停用。

排气氧传感器126被显示为耦连至排放控制装置70上游的排气通道48。传感器126可以是用于提供排气空燃比指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO（通用或宽域排气氧传感器）、双态氧传感器或EGO、HEGO（加热型EGO）、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置70被显示为沿排气氧传感器126下游的排气通道48布置。装置70可以是三元催化剂（TWC）、NOx捕集器、各种其他排放控制系统或其组合。在一些实施例中，在发动机10的运转期间，排放控制装置70可以通过使发动机中的至少一个汽缸在特定空燃比内运转而周期性地重置。

控制器12在图1中被示为微型计算机，其包括微处理单元102、输入/输出端口104、在这个具体示例中作为只读存储片106示出的用于可执行程序和校准数值的电子存储介质、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。控制器12可以接收来自耦连至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量（MAF）的测量；来自耦连至曲轴40的霍尔效应传感器118（或其他类型）的表面点火感测信号（PIP）；来自节气门位置传感器的节气门位置（TP）；以及来自传感器122的歧管绝对压力信号MAP。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供进气歧管内的真空或压力的指示。注意，可以使用上述传感器的各种组合，诸如有MAF传感器而没有MAP传感器，或反之亦然。在化学计量比运转期间，MAP传感器可以给出发动机扭矩的指示。另外，这个传感器连同所检测的发动机转速可以提供被吸入气缸内的充气（包括空气）的估计。在一个示例中，也用作发动机转速传感器的传感器118可以在曲轴的每次旋转产生预定数量的等间距脉冲。而且，这些传感器可以用于获得发动机负荷的指示。

此外，控制器12可以接收可能代表与发动机10有关的各种温度的信号。例如，来自耦连至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度（ECT）可以被发送至控制器12。在一些实施例中，传感器126可以向控制器12提供排气温度的指示。传感器181可以向控制器12提供机油温度或机油粘度的指示。这些传感器中的一个或更多个可以发动机温度的指示，其可以被控制器12用来控制机油喷射器184的运转。控制器12可以接收代表来自传感器190的环境温度的信号。例如，发动机温度和/或环境温度可以被用来控制机油喷射，这将在下面更详细地进行描述。

另外，控制器12可以接收来自压力传感器188的机油压力指示，其中压力传感器188被设置在可变流量机油泵180的输出的下游。机油压力指示可以被控制器12用来通过改变可变流量机油泵180的输出流速控制机油压力的控制调整。

如在上面所讨论的，控制器12可以基于各种工况控制机油喷射器184的运转。在一个示例中，控制器12包括处理器和计算机可读介质，该计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：在发动机冷启动事件期间，使经由机油喷射器184到活塞36上的机油喷射激活。在一个示例中，控制器12致动阀182，以使机油喷射器184的运转激活。在一个示例中，当发动机10自静止后启动，并且发动机温度低于指定的冷启动温度阈值时，发动机冷启动事件发生。例如，冷启动温度阈值可以小于发动机运转温度（例如，195°F）。

另外，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：在发动机冷启动事件之后，使经由机油喷射器184的机油喷射停用。例如，可以在初始的很少次发动机旋转之后，使机油喷射停用。在一个示例中，发动机冷启动事件持续小于十次发动机旋转，并控制器12被配置为，在发动机冷启动事件期间，在指定的初始发动机旋转次数内使机油喷射器184运转。在一个示例中，控制器12致动阀182，以使机油喷射器184的运转停用。应认识到，发动机冷启动事件可以持续任何合适的旋转次数。机油喷射器184可以在发动机冷启动事件期间被初始激活，以向活塞36和汽缸30提供润滑，以便降低活塞撞击的可能性，从而降低活塞36（尤其是活塞36的裙部）的磨损。机油喷射器184可以在用于润滑的初始运转之后被停用，以促进发动机10的加热。

另外，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：在发动机冷启动事件之后，基于第一运转参数使机油喷射重新激活。在一个示例中，第一运转参数对应于这样的发动机温度，在该温度下稳定燃烧可以发生，并且在该温度下活塞36可以被冷却。具体地，第一运转参数可以包括这样的发动机温度，例如，其可以根据发动机冷却液温度、机油温度、排气温度或其组合获得。在其他实施例中，第一运转参数可以是稳定燃烧的一些其他指示，诸如指定的空燃比阈值。在另一实施例中，运转参数包括这样的活塞温度，其可以基于发动机转速、发动机负荷、发动机冷却液温度和火花正时的函数推测。

在一些实施例中，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：在发动机冷启动事件期间，基于第二运转参数改变由机油喷射器184喷射的机油喷射量。例如，第二运转参数可以包括汽缸温度、机油温度、推测的活塞温度或机油粘度。在一个具体的示例中，机油喷射量可以随着温度增加/机油粘度降低而增加，并且机油喷射量可以随着温度降低/机油粘度增加而降低。应认识到，基于第二运转参数，机油喷射量可以从一个发动机冷启动事件改变至下一个发动机冷启动事件。

在一些实施例中，可以通过在更多或更少次发动机旋转内使机油喷射器184的运转激活，改变机油喷射量。在一个示例中，在更低的发动机温度（例如，小于100°F）下，机油喷射器184被激活，从而在三次发动机旋转内喷射机油。另外，在更高的发动机温度（例如，大于100°F）下，机油喷射器184被激活，从而在六次发动机旋转内喷射机油。应认识到，可以通过在任何合适的发动机旋转次数内经由机油喷射器184喷射机油，改变机油喷射量。

在一些实施例中，可以通过控制可变流量机油泵180改变输出流速来改变机油喷射量，从而增加或降低机油压力。在一个示例中，在更低的发动机温度下，可以降低输出流速，而在更高的发动机温度下可以增加输出流速。应认识到，可以改变机油泵180的输出来改变流速机油喷射量，以实现任何合适的机油压力。

在一些实施例中，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：在发动机冷启动事件之后，响应于经由机油喷射器184使机油喷射停用而降低可变流量机油泵180的输出流速。当机油喷射器关闭时，可以降低机油泵的输出流速，这是因为机油需求被降低了。通过降低机油泵的输出流速，可以降低机油泵对发动机的负荷，从而可以增加发动机效率。以此方式，可以降低发动机的燃料消耗。

在一些实施例中，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：响应于凸轮相位器186和187的凸轮相位器位置的被命令的改变，增加可变流量机油泵180的流速，同时经由机油喷射器184使机油喷射停用。当机油喷射器被停用时，通过增加机油泵的输出流速，可以增加VCT系统中的机油压力，以增加凸轮相位器的响应速度，从而更快速地改变凸轮的位置。而且，VCT系统中的机油压力的增加可以增加凸轮相位器的运转范围。

在一些实施例中，计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：基于发动机负荷与发动机温度，增加可变流量机油泵180的输出流速，同时经由机油喷射器184使机油喷射重新激活。例如，响应于发动机负荷大于发动机负荷阈值，以及发动机温度以大于温度变化阈值的速率增加，可以增加输出流速（例如，至最大流速）。换句话说，发动机温度增加时，机油泵的输出流速可以在高负荷的情况下增加，以便经由机油喷射器为额外的冷却提供额外的机油。以此方式，在更高的温度下，活塞和汽缸会是合适的被冷却的事物（event）。

在另一示例中，控制器12包括处理器和计算机可读介质，该计算机可读介质具有如下指令，当处理器执行该指令时：在发动机启动事件时使到发动机的活塞上的机油喷射激活，在第一运转模式下，在发动机启动事件之后维持机油喷射，而在第二运转模式下，在发动机启动事件之后使机油喷射停用，并且基于第一运转参数使机油喷射重新激活。在一个示例中，基于比较机油温度与活塞温度，运转可以在第一与第二模式之间转换。例如，比较指示发动机在发动机启动时是否暖的适合于实现稳定燃烧。如果机油温度基本等于或大于活塞温度，那么发动机以第一模式运转。否则，发动机以第二模式运转。

例如，第一运转参数可以包括活塞温度，并且当活塞温度大于温度阈值（代表发动机爆震可以发生的温度）可以使机油喷射重新激活。这种方法不同于以上描述的其他方法，因为这种方法涉及不是温度特性的发动机启动事件（例如，不是发动机冷启动事件）。在一些情况下，另一差别是，机油喷射可以在发动机启动后被保持或不被停用。在其他情况下，机油喷射可以在发动机启动后被停用，并且稍后被重新激活。

存储介质只读存储器106可以用计算机可读数据编程，该计算机可读数据表示可由处理器102执行的指令，用于实现以下所述方法以及期望但没有具体列出的其他变体。

如上所述，图1仅示出了多缸发动机中的一个汽缸，并且每个汽缸可以类似地包括其自己的一组进气/排气门、燃料喷射器、火花塞、机油喷射器等。

以上描述的配置实现了用于改变机油喷射器与相应部件（诸如可变流量机油泵与VCT系统）的协作地运转的各种方法，从而鉴于工况适时为润滑、冷却以及部件致动提有效地供机油，以便降低这些部件对发动机的负荷。因此，举例来说，现在继续参照上述配置对一些此类方法进行描述。然而，应理解，经由其他配置同样可以使这些方法以及完全在本公开的范围内的其他方法可行。

应理解，在本文中公开的示例控制和估算程序能够与各种系统构造一起使用。这些程序可以代一个或多个不的处理策略，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。因此，所描述的各种动作、操作或功能可以以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。因此，所描述的处理步骤（操作、功能和/或动作）可以代表被编入电子控制系统中的计算机可读存储介质内的代码。

应理解，在一些实施例中，在本文中图示说明的和/或描述的一些处理步骤在不违背该公开的范围的情况下可以被省略。同样地，为了实现预期的结果，可能不总是需要以指出的处理步骤的顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理步骤的顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、功能或操作中的一个或更多个可以被重复执行。

图2示出了用于控制机油喷射以适应不同工况的方法200的示例实施例。在一个示例中，方法200可以由在图1中示出的控制器12执行。在202处，方法200可以包括确定工况。确定工况可以包括接收来自发动机10的各种部件的信息。例如，控制器12可以接收可变流量机油泵180的运转状态信息，诸如输出流速或机油压力设定，包括阀182的各种阀的运转状态信息等。此外，确定工况可以包括监测发动机10的各种参数，或接收来自被耦连至发动机10的各种传感器的信号。例如，被监测的参数可以包括发动机/汽缸温度、汽缸压力、发动机油温度、发动机油压力、发动机油粘度、空燃比、发动机负荷、发动机转速等。

在204处，方法200包括，确定是否有发动机冷启动事件。例如，可以基于由车辆操作者命令的发动机启动（例如点火钥匙）确定发动机冷启动事件。在一些情况下，当发动机启动，并且发动机温度小于温度阈值（例如，小于100°F）时，发动机冷启动事件会发生。如果确定发动机冷启动事件正在发生，那么方法200移动至206。否则，方法200返回至204。

在206处，方法200包括，使到发动机的活塞上的机油喷射激活。机油喷射可以在发动机冷启动事件期间被激活，从而提供润滑，以便减少活塞撞击和活塞裙磨损。

在一些实施例中，在208处，方法200包括，在发动机冷启动事件期间基于运转参数改变机油喷射量。例如，运转参数可以包括发动机/汽缸温度、机油温度、推测的活塞温度或机油粘度。在一个示例中，机油喷射量随着温度增加或粘度降低而增加，并且机油喷射量随着温度降低或粘度增减而降低。在一些实施例中，通过调整机油喷射被激活的发动机旋转次数，改变机油喷射量。

在210处，方法200包括确定发动机冷启动事件是否结束。例如，发动机冷启动事件可以在指定的发动机旋转次数之后结束。用于确定发动机冷启动事件是否结束的其他示例包括，监测指示燃烧的空燃比、监测到达代表发动机启动的发动机转速阈值的发动机转速。如果确定发动机冷启动事件结束，那么方法200移动至212。否则，方法200返回至206。

在212处，方法200包括，使到发动机的活塞上的机油喷射停用。机油喷射可以在发动机冷启动事件之后被停用，以促进汽缸加热，使得更充分的燃烧能够更快速地实现。

在214处，方法200包括，确定运转参数是否大于阈值。在一个示例中，运转参数是发动机温度，并且阈值对应于稳定燃烧在发动机中发生的温度（例如，发动机冷却液温度在190-235°F之间变动）。应认识到，在该方法中，指示稳定燃烧的任何合适的运转参数或任何合适的汽缸加热可以代替发动机温度或与发动机温度协作。例如，可以基于推测的活塞温度改变机油喷射的控制。如果发动机温度大于温度阈值，那么方法200移动至216。否则，方法200返回至214。

注意，用于在发动机冷启动事件期间改变机油喷射量的运转参数可以是不同的运转参数，或可以具有不同于该运转参数的阈值。

在216处，方法200包括，使到发动机的活塞上的机油喷射重新激活。例如，机油喷射可以在发动机已经被加热至合适的运转温度之后被重新激活，以便提供活塞冷却。

通过在冷启动时使机油喷射激活，可以合适地润滑活塞。通过在冷启动后使机油喷射停用，发动机可以被迅速地加热，从而减少了由于不完全燃烧而导致的颗粒物质的产生。通过一旦发动机已经被加热至用于完全燃烧的合适温度就使机油喷射重新激活，活塞可以在更高的温度下被冷却。

图3示出了用于在如下发动机中控制机油喷射以适应不同工况的方法300的示例实施例，其中发动机具有向机油喷射器供应机油的可变流量机油泵。在一个示例中，方法300可以由在图1中示出的控制器12执行。在302处，方法300包括确定工况。

在304处，方法300包括，确定发动机冷启动事件是否正在发生。如果确定发动机冷启动事件正在发生，那么方法300移动至306。否则，方法300返回至304。

在306处，方法300包括，确定机油喷射器是否被激活为将机油喷射到发动机的活塞上。如果确定机油喷射被激活，那么方法300移动至308。否则，方法300返回至306。

在308处，方法300包括，基于运转参数改变可变流量机油泵的输出流速。例如，运转参数可以包括发动机/汽缸/活塞温度、机油温度或机油粘度。在一个示例中，输出流速随着温度增加或粘度降低而增加，并且输出流速随着温度降低或粘度增减而降低。

在310处，方法300包括，确定发动机冷启动事件是否结束。如果确定发动机冷启动事件结束，那么方法300移动至312。否则，方法300返回至308。

在312处，方法300包括，降低可变流量机油泵的输出流速。当机油喷射被停用时，可以降低输出流速，以便降低机油泵对发动机的负荷，并且由此降低发动机的燃料消耗。

在314处，方法300包括，确定凸轮位置的改变是否被命令。如果确定凸轮位置的改变被命令，那么方法300移动至316。否则，方法300移动至318。

在316处，方法300包括，增加可变流量机油泵的输出流速。在一个示例中，输出流速被增加至机油泵的最大能力。可以增加输出流速，以便增加VCT系统的运转速度，并且更具体的是被液压致动的凸轮相位器的运转速度或范围。以此方式，可以减少凸轮轴位置改变的响应时间。

在318处，方法300包括，确定机油喷射是否被重新激活。如果确定机油喷射被重新激活，那么方法300移动至320。否则，方法300返回至318。

在320处，方法300包括，基于发动机负荷与发动机温度增加可变流量机油泵的输出流速。例如，当发动机以高负荷运转，并且温度增加时，输出流速可以增加（例如，至最大能力），以便为活塞提供增加的冷却。在一个示例中，响应于发动机负荷大于发动机负荷阈值，以及温度变化的速率大于变化阈值的速率，输出流速增加。

通过与机油喷射器的运转协作地控制可变流量机油泵，可以在发动机的整个运转范围内以有效的方式满足各种发动机部件的机油需求。

图4-5示出了如下示例的图表，在所述示例中基于运转参数改变在发动机冷启动事件期间喷射的机油喷射量。在这些示例中，运转参数发动机温度。图4示出了如下示例的图表400，在所述示例中通过在不同的发动机旋转次数内喷射固定量的机油来改变在在发动机冷启动事件期间喷射的机油喷射量。图表400绘制了随着发动机旋转次数的机油喷射器运转命令信号。具体地，机油喷射器命令信号在发动机启动时转到1，以使机油喷射在发动机冷启动事件期间激活，从而使机油喷射器的运转激活。当被激活后，机油喷射器在每次发动机旋转期间喷射基本固定量的机油，从而提供在发动机冷启动事件期间的机油喷射量。在更低的温度下（由实线所指示的），机油喷射器运转命令在三次发动机旋转之后转到0，以使机油喷射器运转停用。在更高的温度下（由虚线所指示的），机油喷射器运转命令信号在六次发动机旋转之后转到0，以使机油喷射器运转停用。换句话说，机油喷射器在更高的温度下比在更低的温度下在更多发动机旋转次数内运转，从而增加在发动机冷启动事件期间喷射的机油量。注意，尽管发动机温度可以被指示为更高，但发动机温度仍然可以低于适用于稳定燃烧的发动机温度或引起机油喷射器保持激活的热重启动。应认识到，机油喷射器运转正时仅仅是示例性的，并且在发动机冷启动事件期间，机油喷射器可以在任何合适的发动机旋转次数内被激活，以便向活塞提供合适的润滑。

图5示出了如下示例的图表500，在所述示例中通过机油喷射器的输出流速来改变在发动机冷启动事件期间喷射的机油喷射量。图表500绘制了随着发动机温度的机油喷射器机油输出流速。在一个示例中，可以通过调整向机油喷射器供应机油的可变流量机油泵的输出流速（或机油压力）来改变输出流速。具体地，输出流速随着发动机温度增加而增加。应认识到，图示的函数仅仅是示例性的，并且任何合适的函数都可以被用来控制在发动机冷启动事件期间喷射的机油的输出流速。

在一些实施例中，在发动机冷启动事件期间，机油喷射器可以在设定的时间量或设定的发动旋转次数内运转，并且可以改变输出流速，从而改变机油喷射量。在一些实施例中，机油喷射器可以在可变的时间量或可变的发动旋转次数内运转，并且可以协作地改变输出流速，从而改变机油喷射量。

图6示出了机油喷射器运转在发动机冷启动事件时启动的示例的图表600。图表600绘制了随着发动机旋转次数的机油喷射器运转命令信号。具体地，机油喷射器命令信号在发动机启动时转到1，以使机油喷射在发动机冷启动事件期间激活。在初始润滑被提供之后，机油喷射器命令信号转到0，以使机油喷射器的运转停用。通过使机油喷射器停用，发动机可以更快速地加热至符合稳定燃烧的发动机温度。机油喷射器停用直到发动机温度大于符合稳定燃烧的发动机温度阈值为止。一旦发动机温度大于发动机温度阈值，命令信号转到1，以使机油喷射器运转重新激活。

图7示出了机油喷射器运转在热发动机重启动事件时启动的示例的图表700。图表700绘制了随着发动机旋转次数的机油喷射器运转命令信号。具体地，机油喷射器命令信号在发动机启动时转到1，以使机油喷射在热重启动事件期间激活。在热重启动的时候，发动机温度大于符合稳定燃烧的发动机温度阈值，因此机油喷射命令信号维持在1，以使机油喷射器的运转激活。

图8示出了用于控制机油喷射以适应不同工况的方法800的另一实施例的示例。例如，方法800与方法200不同在于在不同的运转模式之间转换，在不同的运转模式中，基于运转参数之一的推测的活塞温度指示机油喷射在整个运转期间保持激活，或在整个运转期间保持激活/停用。在一个示例中，方法800可以由在图1中示出的控制器12执行。在802处，方法800可以包括确定工况。

在804处，方法800包括，确定是否有发动机启动条件。如果有发动机启动条件，那么方法800移动至806。否则，方法800返回至804。

在806处，方法800使到发动机的活塞上的机油喷射激活。可以由机油喷射器提供机油喷射，以便自发动机启动后为活塞提供润滑。在一个示例中，发动机启动事件可以包括发动机在启动期间的初始运转。在一个具体的示例中，发动机启动事件十次或更少次的发动机旋转。

在808处，方法800包括，确定活塞温度是否大于机油温度。例如，可以推测活塞温度。具体地，可以基于发动机转速、发动机负荷、发动机冷却液温度和火花正时中的一个或更多个的函数，推测活塞温度。

这种确定可以被用来在两种不同的运转模式之间转换。在第一模式，当机油温度基本等于或大于活塞温度时，可以整个运转期间维持机油喷射，以提供润滑以及冷却。具体地，由于机油温度大于活塞温度，发动机可以被合适地加热，并且基本没有热从活塞/汽缸传递至机油。换句话说，在这种模式，机油喷射不需要被停用，因为汽缸不需要被加热以便稳定燃烧稳定燃烧。

另一方面，在第二模式，当机油温度小于活塞温度，机油喷射可以被停用，以便促进发动机加热，从而实现稳定燃烧。如果活塞温度大于机油温度，那么方法800移动至810。否则，方法800返回至其他操作。

在810处，方法800包括，使到发动机的活塞上的机油喷射停用。

在812处，该方法包括确定活塞温度是否大于温度阈值。在一些实施例中，温度阈值可以是这样的汽缸温度，在该温度下发动机爆震可以发生。具体地，温度阈值可以依据工况而改变。在一个示例中，温度阈值根据环境温度和发动机转速的函数获得。例如，在更低的环境温度下，发动机爆震较少可能发生，因此温度阈值可以增加，以便机油喷射器被停用直到活塞温度增加至比环境温度更高的温度为止。

应认识到，在不违背本公开的范围的情况下，可以使用其他运转参数代替活塞温度，以控制机油喷射器的运转。如果活塞温度大于温度阈值，那么方法800移动至814。否则，方法800返回至812。

在814处，方法800包括，使到发动机的活塞上的机油喷射重新激活。

通过基于发动机的温度状态以不同模式运转，可以以有效的方式提供机油喷射，从而提供冷却以及润滑。

最后，应当理解，在本文中所描述的系统和方法实质上是示例性的，并且这些具体实施例或示例不被认为是限制性的，因为多种变体是可预期的。因此，本公开包括本文所公开的各种系统和方法以及其任何和所有等同物的所有新颖且非显而易见的组合。

Claims (21)

1.一种发动机方法，其包含：

在发动机冷启动事件期间，使经由至少一个机油喷射器到发动机的活塞上的机油喷射激活；

在所述发动机冷启动事件之后，使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射停用；以及

在所述发动机冷启动事件之后，基于第一运转参数使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射重新激活。

2.根据权利要求1所述的发动机方法，其还包含：

在所述发动机冷启动事件期间，基于第二运转参数改变机油喷射量。

3.根据权利要求2所述的发动机方法，其中所述第二运转参数包括汽缸温度、机油温度或机油粘度。

4.根据权利要求1所述的发动机方法，其中所述第一运转参数包括发动机温度。

5.根据权利要求1所述的发动机方法，其中所述第一运转参数包括推测的活塞温度。

6.根据权利要求1所述的发动机方法，其中所述发动机包括可变流量机油泵，并且所述方法还包含：

在所述发动机冷启动事件期间，在经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射被激活时调整所述可变流量机油泵的流速，从而基于第二运转参数改变机油喷射量；以及

在所述发动机冷启动事件之后，响应于停用经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射而降低所述可变流量机油泵的输出流速。

7.根据权利要求6所述的发动机方法，其中所述发动机还包括可变凸轮正时系统，该可变凸轮正时系统包括通过来自所述可变流量机油泵的机油被液压致动的凸轮相位器，并且所述方法还包含：

响应于凸轮相位器位置的被命令的改变，在停用经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射时增加所述可变流量机油泵的流速。

8.根据权利要求6所述的发动机方法，其还包含：

基于发动机负荷和发动机温度，在经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射被重新激活时增加所述可变流量机油泵的输出流速。

9.一种发动机系统，其包含：

至少一个汽缸；

至少一个活塞，其被设置在所述至少一个汽缸中；

至少一个机油喷射器，其可运转为将机油喷射到所述至少一个活塞上；以及

控制器，其包括处理器和具有指令的计算机可读介质，当所述处理器执行所述指令时：

在发动机冷启动事件期间，使经由所述至少一个机油喷射器到所述至少一个活塞上的机油喷射激活；

在所述发动机冷启动事件之后，使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射停用；以及

在所述发动机冷启动事件之后，基于第一运转参数使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射重新激活。

10.根据权利要求9所述的发动机系统，其中所述计算机可读介质具有指令，当所述处理器执行所述指令时：

在所述发动机冷启动事件期间，基于第二运转参数改变由所述至少一个机油喷射器喷射的机油喷射量。

11.根据权利要求10所述的发动机系统，其中所述第二运转参数包括汽缸温度、机油温度或机油粘度。

12.根据权利要求9所述的发动机系统，其中第一运转参数包括发动机温度。

13.根据权利要求9所述的发动机系统，其还包括：

可变流量机油泵，其向所述至少一个机油喷射器供应机油；并且其中所述计算机可读介质具有指令，当所述处理器执行该指令时：

在所述发动机冷启动事件期间，基于第二运转参数调整所述可变流量机油泵的流速，同时使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射激活，从而改变机油喷射量。

14.根据权利要求13所述的发动机系统，其中所述计算机可读介质具有指令，当所述处理器执行该指令时：

在所述发动机冷启动事件之后，响应于使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射停用而降低所述可变流量机油泵的输出流速。

15.根据权利要求13所述的发动机系统，其还包括：

可变凸轮正时系统，其包括通过来自所述可变流量机油泵的机油液压致动的凸轮相位器；并且其中所述计算机可读介质具有指令，当所述处理器执行该指令时：

响应于凸轮相位器位置的被命令的改变，增加所述可变流量机油泵的流速，同时使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射停用。

16.根据权利要求13所述的发动机系统，其中所述计算机可读介质具有指令，当所述处理器执行该指令时：

基于发动机负荷与发动机温度，增加所述可变流量机油泵的输出流速，同时使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射重新激活。

17.一种发动机系统，其包括：

至少一个汽缸；

至少一个活塞，其被设置在所述至少一个汽缸中；

至少一个机油喷射器，可运转为将机油喷射到所述至少一个活塞上；

可变流量机油泵，其向所述至少一个机油喷射器供应机油；以及

控制器，其包括处理器和具有指令的计算机可读介质，当所述处理器执行该指令时：

在发动机冷启动事件期间，使经由所述至少一个机油喷射器到所述至少一个活塞上的机油喷射激活；

在所述发动机冷启动事件期间，基于第一运转参数在机油喷射被激活时调整所述可变流量机油泵的流速，从而改变机油喷射量；

在所述发动机冷启动事件之后，使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射停用；以及

在所述发动机冷启动事件之后，基于第二运转参数使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射重新激活。

18.根据权利要求17所述的发动机系统，其中所述第一运转参数包括汽缸温度、机油温度或机油粘度，而所述第二运转参数包括发动机温度。

19.根据权利要求17所述的发动机系统，其中所述计算机可读介质具有指令，当所述处理器执行该指令时：

在所述发动机冷启动事件之后，响应于停用经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射而降低所述可变流量机油泵的输出流速；以及

基于发动机负荷为发动机温度，增加所述可变流量机油泵的输出流速，同时经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射被重新激活。

20.根据权利要求17所述的发动机系统，其还包括：

可变凸轮正时系统，其包括通过来自所述可变流量机油泵的机油液压致动的凸轮相位器；并且其中所述计算机可读介质具有指令，当所述处理器执行该指令时：

响应于凸轮相位器位置的被命令的改变，增加所述可变流量机油泵的流速，同时机油喷射被停用。

21.一种发动机方法，其包括：

在发动机启动事件时，使经由至少一个机油喷射器到发动机的活塞上的机油喷射激活；

在第一运转模式期间，在所述发动机启动事件之后，维持机油喷射；以及

在第二运转模式期间，在所述发动机启动事件之后，使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射停用，并且基于第一运转参数使经由所述至少一个机油喷射器的机油喷射重新激活。