CN106368763B - 润滑和/或冷却机动车辆活塞式内燃发动机的油回路和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于润滑和/或冷却机动车辆的活塞式内燃发动机的油回路(10)，设置有：用于容纳机油的集油槽(14)；从集油槽(14)馈送的左侧油通道(22)；从集油槽(14)馈送的右侧油通道(24)；从集油槽(14)馈送的至少一个耗油件(28)；在集油槽(14)与耗油件(28)之间提供的关闭阀(26)；以及用于切换关闭阀(26)的控制单元(32)，具有输入端口(34)以及评估单元(38)，评估单元(38)如下地构型：依赖于加速度来检测在左侧油通道(22)中和/或在右侧油通道(24)中的、达到预定最小压力之下的可能的油压下降，并且在检测到达到最小压力之下的可能的油压下降的情况下引起耗油件(28)与集油槽(14)的液压连接的中断。

Description

润滑和/或冷却机动车辆活塞式内燃发动机的油回路和方法

技术领域

本发明涉及一种油回路和一种方法，借助于该油回路和方法能够润滑和/或冷却机动车辆的活塞式内燃发动机。

背景技术

从DE 10 2005 022 260 A1已知的是，通过喷油嘴用油来冷却机动车辆的活塞式内燃发动机的活塞，其中喷油量在发动机负荷特别高的情况下提高并在发动机负荷特别低的情况下解除激活，以使喷射的油量适配于冷却需求。

存在不断的需求，以便能够在不同行驶状况下充分地润滑和冷却机动车辆的活塞式内燃发动机。

发明内容

本发明的目的在于展示如下措施，使在不同行驶状况下能够充分地润滑和冷却机动车辆的活塞式内燃发动机。

根据本发明，这个目的通过一种根据本发明的油回路和一种根据本发明的方法实现。本发明的优选的构型无论单独还是组合都能构成本发明的一个方面。

根据本发明，一种用于润滑和/或冷却机动车辆的活塞式内燃发动机的油回路设置有：用于容纳机油的一个集油槽；从该集油槽馈送的一个左侧油通道以便润滑该活塞式内燃发动机的左侧；从该集油槽馈送的一个右侧油通道，以便润滑该活塞式内燃发动机的右侧；从该集油槽馈送的至少一个耗油件，以便润滑和/或冷却该活塞式内燃发动机的一部分；在该集油槽与该耗油件之间提供的一个关闭阀，以便产生和/或中断该耗油件与该集油槽的液压连接；以及一个用于切换该关闭阀的控制单元，其中该控制单元具有一个用于读入作用在该活塞式内燃发动机上的加速度的输入端口以及一个评估单元，其中该评估单元如下地构型：依赖于该加速度来检测在该左侧油通道中和/或在该右侧油通道中的、达到一个预定的最小压力之下的可能的油压下降，并且在检测到达到该最小压力之下的可能的油压下降的情况下引起该耗油件与该集油槽的液压连接中断。

该右侧油通道和/或该左侧油通道能够设置在该活塞式内燃发动机的一个汽缸盖中。该右侧油通道和/或该左侧油通道能够由一个中央的主通道馈送，该中央的主通道能够例如基本上在中部地设置在该机动车辆中和/或在中部地设置在该活塞式内燃发动机的该汽缸盖中。从该集油槽中提取的机油能够由一个油泵运送到该右侧油通道和/或该左侧油通道中，使得在该右侧油通道中和/或在该左侧油通道以及在适当时在中间连接的一个中央通道中(向该油泵的下游)该机油处于压力下。处于压力下的机油也被称为压力油。与在该集油槽的无压力的油空间中相比，在这些运送压力油的通道中明显更高的压力占主导。在该无压力的集油槽中的机油基本经受环境压力。借助于油压传感器能够测量在该右侧油通道中和/或在该左侧油通道中以及在适当时在中间连接的一个中央的主通道中的油压，使得能够由该油压传感器来测量面临的压力油的油压下降。由该油压传感器测量的油压尤其能够由该控制单元的输入端口读入，并且在确定在该右侧油通道中和/或在该左侧油通道中的可能的油压下降时被考虑到。

处于边界操作条件下的机动车辆尤其能够在高动态的行驶方式下被操作，这些边界操作条件对润滑和/或冷却需求提出要求。在该活塞式内燃发动机的转数在刚好还允许的转数的边界范围内特别高的情况下，例如可能对用于润滑在这些曲轴轴承中的曲轴和/或这些连杆轴承的润滑油存在特别高的需求，必须从该左侧油通道和该右侧油通道满足这个需求。但是当高的加速力作用在该机动车辆上时(例如在拐弯和/或急剧加速和/或制动时)，从该集油槽运送的机油(尤其向一个为此设置的油泵下游)，由于其自身的惯性力，在占主导的加速力下不均匀地分布在这些油通道中。这可能导致：不允许的更低的油压至少在这些油通道之一的一个子区域中占主导，该油压不再足以进行充分的油供应(尤其在边界操作条件下)。还可能的是：在边界操作条件下，位于该集油槽中的机油由于其惯性在加速力占主导的情况下被侧向地挤开并且空气或空气/机油混合物从该集油槽被吸入该油回路中。通过到达该油回路中的、可压缩的空气，可以由该油泵为在这些油通道中的压力油形成仅仅对应地更低的压力提升，这在某些情况下是不足的。在一个中央的主通道中借助于一个油压传感器已经能够测定通过被吸入的空气不足以形成的油压，并且能够被用作针对在该右侧油通道中和/或在该左侧油通道中的、达到一个最小压力之下的可能的油压下降的指示器。

在此类情况下(这些情况能够借助于该控制单元被检测到)，能够借助于该关闭阀来将同样从该集油槽馈送的耗油件解除激活，其方式为，通过该关闭阀来中断该耗油件与该集油槽的液压连接。这导致：原本为该耗油件提供的机油的体积流量没有被运送给该耗油件并且由此被提供给这些油通道。为这些油通道提供的体积流量能够以如下方式被提高，使得对应地更多的机油能够被泵送到这些油通道中。由此能够避免在这些油通道中由于作用的加速力而可能的过低的油压。

在此充分利用如下认识：由于作用的加速力在这些油通道的一个区域中面临过低油压的行驶状况一般来说仅暂时地出现，并且由此一个耗油件(该耗油件例如主要设置为用于冷却目的)能够在该时间跨度内、在不必预期该待冷却的部件的过强加热的情况下被解除激活。要借助于该控制单元和该关闭阀解除激活的消耗件能够为此从多个从该集油槽馈送的耗油件中对应适合地选择，其方式为，选择如下耗油件，该耗油件能够在不对使用目的产生关键性损害的情况下实现暂时解除激活。通过该解除激活的耗油件能够暂时地减少机油通过量并且在该集油槽中的机油供应被提高，使得能够实现用于这些油通道的更高的体积流量和/或更高的压力并且能够在更长的时间内仅在边界操条件下就确保对这些油通道的充足的压力油供应。通过使在这些油通道中的油压维持在该预定的最小压力和在该集油槽中的提高的油供应之上，还能避免机油中的气体含量升高。借助于由该控制单元操纵的关闭阀能够在强劲作用的加速力的情况下将该耗油件解除激活，以避免在这些油通道中的、下降到一个必要的最小压力之下的局部区域，使在不同行驶状况下润滑和冷却机动车辆的活塞式内燃发动机成为可能。

该耗油件尤其构型为活塞喷嘴，以便润滑和/或冷却该活塞式内燃发动机的一个活塞。使用该活塞喷嘴，以便在一个从属的燃烧汽缸中润滑该活塞并且在连续运行中冷却该活塞。但是小的油量已经足以实现充分润滑，因为机油首先保持附着并且仅缓慢地向下降落并且由此当活塞在该燃烧汽缸中运动时该用于润滑目的的机油再次与该活塞相接触。同时可能的是，短时间不用机油冷却该活塞，因为该活塞的温度没有过快地加热至一个不能再承受的温度。因此，该活塞喷嘴是特别适合的耗油件，该耗油件能够在不对其使用目的进行关键性限制的情况下借助于由该控制单元操纵的、处于连续运行中的关闭阀而暂时地解除激活。

该加速度优选地包含作用在该活塞式内燃发动机上的横向加速度，其中用于该右侧油通道和该左侧油通道的评估单元分别检测达到该最小压力之下的可能的油压下降。根据所测定的横向加速度的方向和数值可能的是，机油在作用的加速力下从该右侧油通道被压入到该左侧油通道中或者与之相反，使得在机油被挤压出来的油通道中可能面临过低的油压。一个此类的情况例如能够在机动车辆拐弯时出现，其中，机动车辆的速度越高且拐弯越急，在这些油通道之一中的油压过低的可能性尤其升高。通过用一个对此适合的加速度传感器来测量横向于该机动车辆的纵向取向的横向加速度并且通过在该控制单元的评估单元中利用该测量结果，能够改善该活塞式内燃发动机的摆动特性(Schwenkeigenschaften)，即拐弯时该活塞式内燃发动机的性能。

该加速度特别优选地包含作用在该活塞式内燃发动机上的纵向加速度，其中评估单元在该右侧油通道和/或该左侧油通道的一个前端和后端处检测达到该最小压力之下的可能的油压压降。根据所测定的纵向加速度的方向和数值可能的是，机油在这些油管道中作用的加速力下被从前向后挤压或者与之相反，使得在该油通道的机油被挤压出来的区域中可能面临过低的油压。一个此类的情况例如能够在急剧加速或制动和/或上坡行驶和/或下坡行驶时出现。

该控制单元尤其具有一个定时器，其中该定时器如下地构型：将该耗油件与该集油槽之间的液压连接的中断限制到一个预定的最大断开时间内，和/或在该耗油件与该集油槽的液压连接的、时间上前后相继的两次中断之间在最小运行时间中保持该耗油件与该集油槽的液压连接，其中该定时器尤其如下地构型：依赖于该活塞式内燃发动机的实际转数和/或实际转矩来确定该最大断开时间和/或该最小运行时间。通过该定时器能够确保的是，该耗油件仅在不必担心对其使用目的产生损害的期间被解除激活。额外地或替代性地，通过该定时器能够确保的是，该耗油件在解除激活的一段时间跨度之后运行足够长的时间，以防止由于多次解除激活而相继形成不利的运行位置(Betriebslage)。在此，该消耗器对最大断开时间和/或对最小运行时间的要求可以根据该活塞式内燃发动机的运行状况而不同，使得通过考虑该活塞式内燃发动机的实际转数和/或实际转矩能够将该最大断开时间和/或该最小运行时间限制在实际必要的时长内。

该控制单元优选如下地构型：依赖于该机油的油温和/或该活塞式内燃发动机的实际转数和/或该活塞式内燃发动机的实际转矩来检测在该左侧油通道中和/或在该右侧油通道中的、达到一个预定的最小压力之下的可能的油压下降。在此例如能够考虑的是，该必要的最小压力能够根据该活塞式内燃发动机的运行状况而不同，并且在一个运行状况下允许某一个油压，该油压在另一个运行状况下可能过低。该耗油件的断开能够由此限制在并非必要的情况下。

本发明还涉及一种用于润滑和/或冷却机动车辆的活塞式内燃发动机的方法，该方法具有如下步骤：提供一条左侧油通道，以便用来自一个集油槽的机油来润滑该活塞式内燃发动机的左侧；和一条右侧油通道，以便用来自该集油槽的机油来润滑该活塞式内燃发动机的右侧；提供一个耗油件，以便用来自该集油槽的机油来润滑和/或冷却该活塞式内燃发动机的一部分，尤其提供一个活塞喷嘴，以便润滑和/或冷却该活塞式内燃发动机的一个活塞；测定作用在该活塞式内燃发动机上的一个加速度，尤其一个横向加速度和/或纵向加速度；依赖于该测定的加速度来检测在该左侧油通道中和/或在该右侧油通道中的一个位置处的、达到一个预定的最小压力之下的可能的油压下降；并且在检测到达到该最小压力之下的一个可能的油压下降的情况下，暂时中断该耗油件与该集油槽的液压连接。该方法尤其能够借助于前面所述的油回路来操作。该方法尤其如前文借助于该油回路所述地形成或被改进。通过中断该耗油件与该集油槽的液压连接能够在强劲作用的加速力的情况下将该耗油件解除激活，以避免在这些油通道中的、下降到一个必要的最小压力之下的局部区域，使得在不同行驶状况下润滑和冷却机动车辆的活塞式内燃发动机成为可能。

该耗油件与该集油槽的液压连接的暂时中断尤其最大通过一个预定的最大断开时间实现，其中该最大断开时间尤其依赖于该活塞式内燃发动机的实际转数和/或实际转矩来确定。由此能够确保的是，该耗油件仅在不必担心对其使用目的产生损害的期间被解除激活。在此，该消耗器对最大断开时间的要求可以根据该活塞式内燃发动机的运行状况而不同，使得通过考虑该活塞式内燃发动机的实际转数和/或实际转矩能够将该最大断开时间限制在实际必要的时长内。

优选地，在该耗油件与该集油槽的液压连接的、时间上前后相继的两次中断之间至少在一个最小运行时间中保持该耗油件与该集油槽的液压连接，其中该最小运行时间尤其依赖于该活塞式内燃发动机的实际转数和/或实际转矩来确定。由此能够确保的是，该耗油件在解除激活的一段时间跨度之后运行足够长的时间，以防止由于多次解除激活而相继形成不利的运行状况。在此，该消耗器对最小运行时间的要求可以根据该活塞式内燃发动机的运行状况而不同，使得通过考虑该活塞式内燃发动机的实际转数和/或实际转矩能够将该最小运行时间限制在实际必要的时长内。

特别优选的是，在机动车辆拐弯时使用该方法。在拐弯时，尤其在速度高和急拐弯的情况下，由于作用的加速力，机油能够从一条油通道被压入到另一条油通道中，使得在此类的行驶状况下必须特别担心在机油被挤压出来的油通道中的油压过低。

附图说明

下面参照附图并结合优选实施例对本发明进行示例性说明，其中以下展示的特征无论是单独还是组合都能构成本发明的一个方面。在附图中：

图1：示出了油回路的一个示意性的原理图。

具体实施方式

在图1中示出的油回路10具有安排在活塞式内燃发动机的一个曲轴12下方的一个集油槽14，通过一个进气管(Ansaugschnorchel)16和一个油泵18能够将机油从该集油槽、经过一条导油管20泵送到一条中央的主通道21，并且能够从那里出发将机油泵送到该活塞式内燃发动机的一条左侧油通道22和一条右侧油通道24。该油泵18还能够通过一个关闭阀26将机油泵送到一个构型为耗油件的活塞喷嘴28。该活塞喷嘴28可以分别在该活塞式内燃发动机的一个燃烧汽缸中用机油涂覆被引导的活塞30，以便润滑和冷却该活塞30。

可以借助一个控制单元32来切换该关闭阀26。为此，该控制单元32具有一个输入端口34，通过该输入端口连接一个加速度传感器36，该加速度传感器测量作用在该活塞式内燃发动机处的加速度。此外，一个油压传感器35邻接该输入端口34，该油压传感器例如测量在该中央管道21和/或该左侧油管道22和/或该右侧油管道24中的压力油的油压。该加速度传感器36和/或该油压传感器35的测量结果能够在该控制单元32中由一个评估单元38评估。如果该评估单元38得出结果，在加速度作用的情况下存在如下危险：机油从该左侧油通道22或该右侧油通道24被挤压出来并且至少在这些油通道22、24之一的一个子区域中可能出现用于充分润滑和/或冷却该活塞式内燃发动机的一个部件的过低的油压，则该关闭阀26被切换到一个关闭的位置，在该位置中该关闭阀26中断该活塞喷嘴28与该集油槽14的液压连接。由此可以将更多机油泵送到这些油通道22、24中，以防止低于一个预定的最小压力。该控制单元32还具有一个定时器40，借助于该定时器能够确保该活塞喷嘴28在该活塞式内燃发动机的边界操作条件下也充分地运行。在适当时，该控制单元32的该评估单元38也考虑到其他数据，例如该机油的油温、该活塞式内燃发动机的转数和/或转矩，这些数据例如能够通过一个控制器局域网络总线(CAN-Bus)读入到该控制单元32中。

Claims (15)

1.用于润滑和/或冷却机动车辆的活塞式内燃发动机的油回路，该油回路具有用于容纳机油的一个集油槽(14)，

从该集油槽(14)馈送的一个左侧油通道(22)，以便润滑该活塞式内燃发动机的左侧，

从该集油槽(14)馈送的一个右侧油通道(24)，以便润滑该活塞式内燃发动机的右侧，

从该集油槽(14)馈送的至少一个耗油件，以便润滑和/或冷却该活塞式内燃发动机的一部分，

在该集油槽(14)与该耗油件之间提供的一个关闭阀(26)，以便产生和/或中断该耗油件与该集油槽(14)的液压连接，以及

一个用于切换该关闭阀(26)的控制单元(32)，其中该控制单元(32)具有一个用于读入作用在该活塞式内燃发动机上的加速度的输入端口(34)以及一个评估单元(38)，

其中该评估单元(38)如下地构型：依赖于该加速度来检测在该左侧油通道(22)中和/或在该右侧油通道(24)中的、达到一个预定的最小压力之下的油压下降，并且在检测到达到该最小压力之下的油压下降的情况下引起该耗油件与该集油槽(14)的液压连接的中断。

2.根据权利要求1所述的油回路，其特征在于，该耗油件构型为活塞喷嘴(28)，以便润滑和/或冷却该活塞式内燃发动机的一个活塞(30)。

3.根据权利要求1或2所述的油回路，其特征在于，该加速度包含作用在该活塞式内燃发动机上的横向加速度，其中用于该右侧油通道(24)和该左侧油通道(22)的评估单元(38)分别检测达到该最小压力之下的油压下降。

4.根据权利要求1或2所述的油回路，其特征在于，该加速度包含作用在该活塞式内燃发动机上的纵向加速度，其中评估单元(38)在该右侧油通道(24)和/或该左侧油通道(22)的一个前端和一个后端处检测达到该最小压力之下的油压下降。

5.根据权利要求1或2所述的油回路，其特征在于，该控制单元(32)具有一个定时器(40)，其中该定时器(40)如下地构型：将该耗油件与该集油槽(14)之间的液压连接的中断限制到一个预定的最大断开时间内，和/或在该耗油件与该集油槽(14)的液压连接的、时间上前后相继的两次中断之间在最小运行时间中保持该耗油件与该集油槽(14)的液压连接。

6.根据权利要求1或2所述的油回路，其特征在于，该控制单元(32)如下地构型：依赖于该机油的油温和/或该活塞式内燃发动机的实际转数和/或该活塞式内燃发动机的实际转矩来检测在该左侧油通道(22)中和/或在该右侧油通道(24)中的、达到一个预定的最小压力之下的油压下降。

7.根据权利要求5所述的油回路，其特征在于，该定时器(40)如下地构型：依赖于该活塞式内燃发动机的实际转数和/或实际转矩来确定该最大断开时间和/或该最小运行时间。

8.用于润滑和/或冷却机动车辆的活塞式内燃发动机的方法，该方法具有如下步骤：

提供一条左侧油通道(22)，以便用来自一个集油槽(14)的机油来润滑该活塞式内燃发动机的左侧；和一条右侧油通道(24)，以便用来自该集油槽的机油来润滑该活塞式内燃发动机的右侧，

提供一个耗油件，以便用来自该集油槽的机油来润滑和/或冷却该活塞式内燃发动机的一部分；

测定作用在该活塞式内燃发动机上的一个加速度，

依赖于该测定的加速度来检测在该左侧油通道(22)中和/或在该右侧油通道(24)中的一个位置处的、达到一个预定的最小压力之下的油压下降，并且

在检测到达到该最小压力之下的一个油压下降的情况下，暂时中断该耗油件与该集油槽(14)的液压连接。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该耗油件与该集油槽(14)的液压连接的暂时中断至多在一个预定的最大断开时间中实现。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中在该耗油件与该集油槽(14)的液压连接的、时间上前后相继的两次中断之间至少在一个最小运行时间中保持该耗油件与该集油槽(14)的液压连接。

11.根据权利要求8或9所述的方法，其中在机动车辆转弯时使用该方法。

12.根据权利要求8所述的方法，其中提供一个活塞喷嘴(28)作为所述耗油件，以便润滑和/或冷却该活塞式内燃发动机的一个活塞(30)。

13.根据权利要求8所述的方法，其中所述加速度是横向加速度和/或纵向加速度。

14.根据权利要求9所述的方法，其中该最大断开时间依赖于该活塞式内燃发动机的实际转数和/或实际转矩来确定。

15.根据权利要求10所述的方法，其中该最小运行时间依赖于该活塞式内燃发动机的实际转数和/或实际转矩来确定。