CN104832241B - 发动机润滑控制装置、系统和控制方法 - Google Patents

发动机润滑控制装置、系统和控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发动机润滑控制装置、系统和控制方法。该控制装置包括控制单元，用于接收第一机油温度信号，其中，该第一机油温度信号指示缸体主油道的机油温度，并且控制单元根据所述第一机油温度信号确定发动机的工作载荷状态，以及根据该工作载荷状态向电子机油压力调节器发送控制信号；电子机油压力调节器，设于所述缸体主油道与装有活塞冷却喷嘴的副油道之间，电子机油压力调节器用于从控制单元接收所述控制信号，并根据所述控制信号调节所述副油道内的机油压力，以调节进入所述活塞冷却喷嘴的机油流量。由此，可以解决活塞冷却喷嘴的流量浪费问题，使活塞冷却喷嘴在需要时工作，节约了机油流量，进而节约了发动机的功率损耗。

Description

发动机润滑控制装置、系统和控制方法
技术领域
本发明涉及车辆领域，具体地，涉及一种发动机润滑控制装置、系统和控制方法。
背景技术
伴随着汽车技术的迅速发展，社会越来越注重汽车的可靠性，而发动机的可靠性是很重要的。发动机润滑的可靠性，很大程度上决定了发动机的可靠性。发动机的润滑系统必须在一定温度和压力下工作，因此，保证润滑系统的温度和压力，成为保证发动机可靠性的关键。
图1示出了现有的发动机润滑系统的示意图。如图1所示，在现有的润滑系统中，活塞冷却喷嘴5一般受缸体主油道14的机油压力进行控制。只要缸体主油道14的机油压力达到了活塞冷却喷嘴5的工作压力，该活塞冷却喷嘴5便会被开启进行工作。然而，实际上，活塞冷却喷嘴5是否需要被开启应当根据发动机的工作载荷状态进行判断，但是缸体主油道14的机油压力不能准确反映发动机的工作载荷状态，因此，就会发生以下现象：缸体主油道14的机油压力达到了活塞冷却喷嘴5的工作压力，但发动机的实际工作载荷状态表明此时并不需要开启活塞冷却喷嘴5，但是活塞冷却喷嘴5依然会被开启进行工作。这就导致活塞冷却喷嘴5的流量浪费问题，并增加发动机功率损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够节约机油流量的发动机润滑控制装置、系统和控制方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种发动机润滑控制装置，该控制装置包括：控制单元，用于接收第一机油温度信号，其中，该第一机油温度信号指示缸体主油道的机油温度，并且所述控制单元根据所述第一机油温度信号确定发动机的工作载荷状态，以及根据该工作载荷状态发送控制信号；以及电子机油压力调节器，设于所述缸体主油道与装有活塞冷却喷嘴的副油道之间，所述电子机油压力调节器用于从所述控制单元接收所述控制信号，并根据所述控制信号调节所述副油道内的机油压力，以调节进入所述活塞冷却喷嘴的机油流量。
优选地，所述控制单元还用于接收第二机油温度信号，其中，该第二机油温度信号指示油底壳的机油温度；以及所述控制单元根据所述第一机油温度信号和所述第二机油温度信号共同确定所述发动机的所述工作载荷状态。
优选地，所述控制单元还用于接收机油压力信号，其中，该机油压力信号指示所述缸体主油道的机油压力，并且所述控制单元根据所述第一机油温度信号、所述第二机油温度信号和所述机油压力信号共同确定所述发动机的所述工作载荷状态。
优选地，所述控制单元还用于发送所述第一机油温度信号；以及，所述控制装置还包括：电子机油流量调节器，机油冷却器通过该电子机油流量调节器与机油泵连接，并且所述电子机油流量调节器还直接与和所述机油冷却器的输出端连接的机油滤清器连接，所述电子机油流量调节器用于从所述控制单元接收所述第一机油温度信号，并根据所述第一机油温度信号所指示的所述缸体主油道的机油温度调节从所述机油泵流出的机油的流向。
优选地，所述电子机油流量调节器在所述缸体主油道的机油温度低于预设阈值时，将从所述机油泵流出的机油的流向调节为流向所述机油滤清器；以及在所述缸体主油道的机油温度大于或等于所述预设阈值时，将从所述机油泵流出的机油的流向调节为流向所述机油冷却器。
本发明还提供一种发动机润滑系统，包括缸体主油道和油底壳，该系统还包括：副油道，该副油道内装有活塞冷却喷嘴；机油温度检测单元，用于检测所述缸体主油道的机油温度，并发送指示所述缸体主油道的机油温度的第一机油温度信号；以及发动机润滑控制装置，该发动机润滑控制装置为本发明提供的所述发动机润滑控制装置。
优选地，所述机油温度检测单元还用于检测所述油底壳的机油温度，并发送指示所述油底壳的机油温度的第二机油温度信号。
优选地，该系统还包括：机油压力检测单元，用于检测所述缸体主油道的机油压力，并发送指示所述缸体主油道的机油压力的机油压力信号。
本发明还提供一种发动机润滑控制方法，该控制方法包括：接收第一机油温度信号，其中，该第一机油温度信号指示缸体主油道的机油温度；根据所述第一机油温度信号确定发动机的工作载荷状态；以及根据所述工作载荷状态调节装有活塞冷却喷嘴的副油道内的机油压力，以调节进入所述活塞冷却喷嘴的机油流量。
优选地，该方法还包括：根据所述缸体主油道的机油温度调节从机油泵流出的机油的流向。
在上述技术方案中，增设了副油道并将活塞冷却喷嘴设置在该副油道内，并且在油缸主油道与副油道之间增设了电子机油压力调节器。通过控制单元实时监测机油温度，并通过机油温度确定发动机当前的工作载荷状态。之后，根据该工作载荷状态控制电子机油压力调节器调节副油道内的机油压力，从而调节进入活塞冷却喷嘴的机油油量。由于机油温度能够较为准确地反映出发动机当前的工作载荷状态，因此，根据该机油温度控制活塞冷却喷嘴工作，可以使活塞冷却喷嘴应发动机的工作载荷状态的需要而工作，从而解决了活塞冷却喷嘴的流量浪费问题，节约了机油流量，进而节约了发动机的功率损耗。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1示出了现有的发动机润滑系统的示意图；
图2是本发明一种实施方式提供的发动机润滑控制装置、以及发动机润滑系统的示意图；
图3是本发明一种实施方式提供的发动机润滑控制方法的流程图；
图4是本发明一种优选实施方式提供的发动机润滑控制方法的流程图；以及
图5是本发明另一种优选实施方式提供的发动机润滑控制方法的流程图。
附图标记说明
1机油收集器 2机油泵
3机油冷却器 4机油滤清器
5活塞冷却喷嘴 11电子机油压力调节器
12电子机油流量调节器 13副油道
14缸体主油道 15油底壳
21控制单元 22机油温度检测单元
23机油压力检测单元
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图2是本发明一种实施方式提供的发动机润滑控制装置、以及发动机润滑系统的示意图。如图2所示，该发动机润滑控制装置可以包括控制单元21(例如，车辆内的电子控制单元ECU)，该控制单元21可以用于接收第一机油温度信号，其中，该第一机油温度信号可以指示缸体主油道14的机油温度。该控制单元21可以根据所述第一机油温度信号确定发动机的工作载荷状态，以及可以根据该工作载荷状态发送控制信号。所述发动机润滑控制装置还可以包括电子机油压力调节器11，其设于缸体主油道14与装有活塞冷却喷嘴5的副油道13之间，该电子机油压力调节器11可以用于从所述控制单元21接收所述控制信号，并可以根据该控制信号调节副油道13内的机油压力，以调节进入活塞冷却喷嘴5的机油流量。
在上述技术方案中，增设了副油道13并将活塞冷却喷嘴5设置在该副油道13内，并且在油缸主油道14与副油道13之间增设了电子机油压力调节器11。通过控制单元21实时监测机油温度，并通过机油温度确定发动机当前的工作载荷状态。之后，根据该工作载荷状态控制电子机油压力调节器11调节副油道13内的机油压力，从而调节进入活塞冷却喷嘴5的机油油量。由于缸体主油道14的机油温度能够较为准确地反映出发动机当前的工作载荷状态，因此，根据该机油温度控制活塞冷却喷嘴5工作，可以使活塞冷却喷嘴5应发动机的工作载荷状态的需要而工作，从而解决了活塞冷却喷嘴5的流量浪费问题，节约了机油流量，进而节约了发动机的功率损耗。
在优选的实施方式中，所述控制单元21还可以用于接收第二机油温度信号，其中，该第二机油温度信号可以指示油底壳15的机油温度；以及所述控制单元21可以根据所述第一机油温度信号和所述第二机油温度信号共同确定所述发动机的所述工作载荷状态。也就是说，控制单元21可以同时对缸体主油道14的机油温度和油底壳15的机油温度进行监测，并根据这两个温度共同判定发动机的工作载荷状态。由此，可以提高得出的发动机工作载荷状态的准确性，从而实现对电子机油压力调节器11的精确控制。
在另一种优选的实施方式中，控制单元21还可以用于接收机油压力信号，其中，该机油压力信号可以指示缸体主油道14的机油压力，并且所述控制单元21可以根据第一机油温度信号、第二机油温度信号和机油压力信号共同确定发动机的工作载荷状态。通过这一实施方式，可以进一步提高得出的发动机工作载荷状态的准确性。
应当理解的是，控制单元21如何根据第一机油温度信号、第一机油温度信号和第二机油温度信号这两者、或者根据第一机油温度信号、第二机油温度信号和机油压力信号这三者确定发动机的工作载荷状态的具体方法有很多，例如，将各参数与对应的阈值进行比较，确定发动机的工作载荷状态，或者将各参数送入预先建立好的发动机工作载荷状态确定模型，得出发动机的工作载荷状态，等等。这些具体的方法均是本领域技术人员公知的，对此，本发明在此不进行赘述。本领域技术人员可以使用其中的任意一个方法或多个方法确定发动机的工作载荷状态。
如图1所示，在现有的润滑系统中还包括在从油底壳15到缸体主油道14的方向上顺次连接的机油收集器1、机油泵2、机油冷却器3和机油滤清器4。通过机油泵2和机油收集器1从油底壳15抽取机油，所抽取的机油进入机油冷却器3进行冷却，之后，进入机油滤清器4进行过滤，最终进入缸体主油道14。由此可以看出，在现有的润滑系统中，在任何情况下，机油在进入缸体主油道14之前，都先经过机油冷却器3进行冷却。这样会产生一个问题，那就是，在车辆刚启动、机油温度较低时，机油进入到机油冷却器3阻止了该机油的温度上升到正常水平。由于在机油温度较低时，机油相对粘稠，因此，机油从低温度缓慢上升到正常水平，不利于发动机的润滑。
为了解决机油冷却器3在机油温度较低时阻碍机油温度升高的缺陷，在本发明的一个优选实施方式中，发动机润滑控制装置还可以包括电子机油流量调节器12。如图2所示，机油冷却器3可以通过该电子机油流量调节器12与机油泵2连接，并且该电子机油流量调节器12还可以直接与和机油冷却器3的输出端连接的机油滤清器4连接。在这种情况下，控制单元21还可以用于发送所述第一机油温度信号，所述电子机油流量调节器12可以用于从控制单元21接收所述第一机油温度信号，并可以根据所述第一机油温度信号所指示的所述缸体主油道14的机油温度调节从机油泵2流出的机油的流向。
例如，电子机油流量调节器12可以在缸体主油道14的机油温度低于预设阈值时，将从机油泵2流出的机油的流向调节为流向机油滤清器4。也就是说，电子机油流量调节器12可以在缸体主油道14的机油温度较低时，将机油泵2抽取出的机油直接送入机油滤清器4，而不经过机油冷却器3进行冷却，从而加快机油温度的上升速度。而电子机油流量调节器12可以在缸体主油道14的机油温度大于或等于所述预设阈值时，将从机油泵2流出的机油的流向调节为流向机油冷却器3。由此，电子机油流量调节器12可以根据缸体主油道14的机油温度来自适应调节进入机油冷却器3的机油流量，从而使得缸体主油道14内的机油温度保持稳定，进而保证各个润滑点的机油温度稳定，保证了各个润滑点的润滑可靠。
本发明还提供了一种发动机润滑系统，如图2所示，该系统可以包括缸体主油道14和油底壳15。该系统还可以包括副油道13，该副油道13装有活塞冷却喷嘴5；机油温度检测单元22，该机油温度检测单元22用于检测缸体主油道14的机油温度，并可以发送指示缸体主油道14的机油温度的第一机油温度信号；以及发动机润滑控制装置，该发动机润滑控制装置为本发明提供的所述发动机润滑控制装置。
在优选的实施方式中，机油温度检测单元22还可以用于检测油底壳15的机油温度，并可以发送指示油底壳15的机油温度的第二机油温度信号。
在优选的实施方式中，该系统还可以包括机油压力检测单元23，该机油压力检测单元23可以用于检测缸体主油道14的机油压力，并可以发送指示缸体主油道14的机油压力的机油压力信号。
本发明还提供一种包括本发明提供的所述发动机润滑系统的车辆。
图3是本发明一种实施方式提供的发动机润滑控制方法的流程图。如图3所示，该控制方法可以包括：步骤S1，接收第一机油温度信号，其中，该第一机油温度信号指示缸体主油道的机油温度；步骤S2，根据所述第一机油温度信号确定发动机的工作载荷状态；以及步骤S3，根据所述工作载荷状态调节装有活塞冷却喷嘴的副油道内的机油压力，以调节进入所述活塞冷却喷嘴的机油流量。
图4是本发明一种优选实施方式提供的发动机润滑控制方法的流程图。如图4所示，该方法还可以包括：步骤S4，接收第二机油温度信号，其中，该第二机油温度信号指示油底壳的机油温度。在这种情况下，上述步骤S2变为根据所述第一机油温度信号和所述第二机油温度信号共同确定所述发动机的工作载荷状态。
图5是本发明另一种优选实施方式提供的发动机润滑控制方法的流程图。如图5所示，在本发明的优选实施方式中，该方法还可以包括：步骤S5，接收机油压力信号，其中，该机油压力信号可以指示所述缸体主油道的机油压力。在这种情况下，上述步骤S2变为根据所述第一机油温度信号、第二机油温度信号和所述机油压力信号共同确定所述发动机的所述工作载荷状态。
在本发明的另一优选实施方式中，该方法还可以包括：根据所述缸体主油道的机油温度调节从机油泵流出的机油的流向(未示出)。例如，参考图2，在所述缸体主油道的机油温度低于预设阈值时，将从所述机油泵流出的机油的流向调节为流向机油滤清器；以及在所述缸体主油道的机油温度大于或等于所述预设阈值时，将从所述机油泵流出的机油的流向调节为流向机油冷却器，其中，所述机油滤清器与所述机油冷却器的输出端连接。
综上所述，在上述技术方案中，增设了副油道并将活塞冷却喷嘴设置在该副油道内，并且在油缸主油道与副油道之间增设了电子机油压力调节器。通过控制单元实时监测机油温度，并通过机油温度确定发动机当前的工作载荷状态。之后，根据该工作载荷状态控制电子机油压力调节器调节副油道内的机油压力，从而调节进入活塞冷却喷嘴的机油油量。由于缸体主油道的机油温度能够较为准确地反映出发动机当前的工作载荷状态，因此，根据该机油温度控制活塞冷却喷嘴工作，可以使活塞冷却喷嘴应发动机的工作载荷状态的需要而工作，从而解决了活塞冷却喷嘴的流量浪费问题，节约了机油流量，进而节约了发动机的功率损耗。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种发动机润滑控制装置，其特征在于，该控制装置包括：
控制单元(21)，用于接收第一机油温度信号，其中，该第一机油温度信号指示缸体主油道(14)的机油温度，并且所述控制单元(21)根据所述第一机油温度信号确定发动机的工作载荷状态，以及根据该工作载荷状态发送控制信号；以及
电子机油压力调节器(11)，设于所述缸体主油道(14)与装有活塞冷却喷嘴(5)的副油道(13)之间，所述电子机油压力调节器(11)用于从所述控制单元(21)接收所述控制信号，并根据所述控制信号调节所述副油道(13)内的机油压力，以调节进入所述活塞冷却喷嘴(5)的机油流量。
2.根据权利要求1所述的发动机润滑控制装置，其特征在于，
所述控制单元(21)还用于接收第二机油温度信号，其中，该第二机油温度信号指示油底壳(15)的机油温度；以及所述控制单元(21)根据所述第一机油温度信号和所述第二机油温度信号共同确定所述发动机的所述工作载荷状态。
3.根据权利要求2所述的发动机润滑控制装置，其特征在于，所述控制单元(21)还用于接收机油压力信号，其中，该机油压力信号指示所述缸体主油道(14)的机油压力，并且所述控制单元(21)根据所述第一机油温度信号、所述第二机油温度信号和所述机油压力信号共同确定所述发动机的所述工作载荷状态。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的发动机润滑控制装置，其特征在于，所述控制单元(21)还用于发送所述第一机油温度信号；以及，所述控制装置还包括：
电子机油流量调节器(12)，机油冷却器(3)通过该电子机油流量调节器(12)与机油泵(2)连接，并且所述电子机油流量调节器(12)还直接与和所述机油冷却器(3)的输出端连接的机油滤清器(4)连接，所述电子机油流量调节器(12)用于从所述控制单元(21)接收所述第一机油温度信号，并根据所述第一机油温度信号所指示的所述缸体主油道(14)的机油温度调节从所述机油泵(2)流出的机油的流向。
5.根据权利要求4所述的发动机润滑控制装置，其特征在于，所述电子机油流量调节器(12)在所述缸体主油道(14)的机油温度低于预设阈值时，将从所述机油泵(2)流出的机油的流向调节为流向所述机油滤清器(4)；以及在所述缸体主油道(14)的机油温度大于或等于所述预设阈值时，将从所述机油泵(2)流出的机油的流向调节为流向所述机油冷却器(3)。
6.一种发动机润滑系统，包括缸体主油道(14)和油底壳(15)，其特征在于，该系统还包括：
副油道(13)，该副油道(13)内装有活塞冷却喷嘴(5)；
机油温度检测单元(22)，用于检测所述缸体主油道(14)的机油温度，并发送指示所述缸体主油道(14)的机油温度的第一机油温度信号；以及
发动机润滑控制装置，该发动机润滑控制装置为根据权利要求1-5中任一权利要求所述的发动机润滑控制装置。
7.根据权利要求6所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述机油温度检测单元(22)还用于检测所述油底壳(15)的机油温度，并发送指示所述油底壳(15)的机油温度的第二机油温度信号。
8.根据权利要求6或7所述的发动机润滑系统，其特征在于，该系统还包括：
机油压力检测单元(23)，用于检测所述缸体主油道(14)的机油压力，并发送指示所述缸体主油道(14)的机油压力的机油压力信号。
9.一种发动机润滑控制方法，其特征在于，该控制方法包括：
接收第一机油温度信号，其中，该第一机油温度信号指示缸体主油道(14)的机油温度；
根据所述第一机油温度信号确定发动机的工作载荷状态；以及
根据所述工作载荷状态调节装有活塞冷却喷嘴(5)的副油道(13)内的机油压力，以调节进入所述活塞冷却喷嘴(5)的机油流量。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
根据所述缸体主油道(14)的机油温度调节从机油泵(2)流出的机油的流向。
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Denomination of invention: Engine lubrication control device, system, and control method

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