CN107044309A - 一种适用于混合动力车辆的发动机润滑系统及其控制方法 - Google Patents

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张鹏伟
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Abstract

本发明公开了一种适用于混合动力车辆的发动机润滑系统,所述发动机润滑系统包括:控制系统,执行机构,发动机齿轮系统,电动马达,机油泵。该机油泵驱动方式有两种,发动机齿轮系统驱动和电动马达驱动,在控制系统和执行机构的作用下,可以平稳、自由切换,使机油泵与发动机的工作时间具有相对独立性,保证发动机在各运行工况下始终处于良好的液力润滑状态,彻底消除由于润滑不良导致的拉缸、化瓦、增压器抱轴及擦壳等故障,同时,机油泵驱动方式间的自由切换能杜绝蓄电池能量被过度利用。

Description

一种适用于混合动力车辆的发动机润滑系统及其控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及汽车技术,尤其涉及混合动力车辆的技术,具体涉及一种适用于混合 动力车辆的发动机润滑系统及其控制方法。
背景技术
[0002]机油泵作为润滑系统的源头,需要在各运行工况持续供以发动机足够的流量和压 力。目前混合动力车辆中机油泵与发动机一般采用齿轮驱动的方式,两者的工作具有严格 的同步性,混合动力车辆实际运行过程中,发动机存在高频率的启动、急加速和急停工况, 由于润滑不良导致的拉缸、化瓦、增压器抱轴和擦壳等摩擦副故障成为混合动力车辆中的 最常见失效之一,因此,本发明旨在提出一种适用于混合动力车辆的润滑系统全新设计理 念,可满足混合动力车辆对润滑的特殊要求,彻底杜绝润滑不良导致的混合动力车辆发动 机故障。
[0003]现有的设计方案是发动机通过齿轮驱动机油栗工作,两者开始工作时间和结束工 作的时间具有严格的同步性。现有技术存在以下的缺点:
[0004] 1)发动机启动时干摩擦:发动机停机后,发动机油腔内润滑油通过各间隙泄至油 底壳,发动机启动后润滑油需要一定的时间流至各摩擦副,导致此时间段内发动机摩擦副 缺油,干摩擦比例增加,摩损加剧。
[0005] 2)急加速工况油压建立滞后:对于混合动力车辆普遍存在的急加速工况,由于润 滑油流动需要时间,油压一般在发动机转速增长的一段时间后方能建立,此时间段内机油 压力相对不足,发动机润滑不良。
[0006] 3)急停工况油压快速降低:发动机急停后,由于机油栗停止工作,润滑油压力会迅 速下降,而摩擦副热量未完全被机油带走,增压器叶轮在惯性的作用下仍在高速旋转,由于 缺油造成发动机拉缸、化瓦,增压器抱轴和擦壳等摩擦副故障等。
发明内容
[0007]为解决上述问题,本发明设计了一种适用于混合动力车辆的发动机润滑系统及其 控制方法,本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0008] —种适用于混合动力车辆的发动机润滑系统,
[0009]所述发动机润滑系统包括:控制系统,执行机构,发动机齿轮系统,电动马达,机油 栗;
[0010]所述控制系统控制所述执行机构,所述执行机构能够以执行驱动方式一和驱动方 式二对机油泵进行驱动,所述机油栗向发动机提供所需要的机油压力和流量,
[0011] 其中,所述驱动方式一为所述发动机齿轮系统驱动机油泵工作,所述驱动方式二 为所述电动马达驱动机油泵工作,所述驱动方式一和所述驱动方式二之间能够进行自由切 换。
[0012] 根据上述的发动机润滑系统,其采用如下的控制方法进行驱动,
[0013] 1)所述发动机启动前:所述机油泵以驱动方式一进行驱动,由所述电动马达驱动;
[0014] 2)所述发动机启动及急加速:机油压力达到一定数值后,所述发动机启动,所述机 油泵仍以驱动方式一进行驱动,由电动马达驱动,由所述控制系统控制并调整所述机油泵 转速提前于所述发动机转速变化一定时间量,以消除急加速工况油压建立滞后性;
[0015] 3)所述发动机稳定运转:在所述控制系统和所述执行机构的作用下,机油泵驱动 从驱动方式一切换至驱动方式二,由所述电动马达驱动切换至由所述发动机齿轮系统驱 动;
[0016] 4)所述发动机急停:所述发动机急停后,在所述控制系统和所述执行机构的作用 下,所述机油泵驱动从驱动方式二切换至驱动方式一,由所述发动机齿轮系统驱动切换至 由电马达驱动。
[0017]本发明的优点在于:
[0018] 1)消除发动机启动时的干摩擦:发动机启动前,各摩擦副间充满润滑油,消除了干 摩擦;
[0019] 2)杜绝油压建立的滞后性引起的磨损加剧:由于机油栗转速变化提前于发动机转 速变化,油压建立相对于转速的滞后性被消除,发动机各摩擦副间液力润滑状态良好,延长 发动机寿命;
[0020] 3)发动机急停后油压不变:发动机急停后,润滑系统仍正常工作,以满足各摩擦副 间的冷却和润滑要求,杜绝了拉缸、化瓦、增压器抱轴或擦壳等故障的存在;
[0021] 4)能源利用率高:发动机启动后,机油栗驱动由马达切换至齿轮系统,杜绝此时间 段内能量二次转换的同时,避免蓄电池电能被过度利用。
附图说明
[0022]通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0023]图1示出了根据本发明实施方式的润滑系统结构示意图。
具体实施方式
[0024^下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公 开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实 施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公 开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0025]根据本发明的实施方式,提出一种适用于混合动力车辆的发动机润滑系统,包括 控制系统、执行机构、发动机齿轮系统、电动马达驱动,机油泵和其他零部件组成,在控制机 构和执行机构的作用下,机油泵可以实现发动机齿轮系统驱动和电动马达驱动间的自由切 换,也就是在驱动方式1和驱动方式2之间自由切换,机油栗与发动机工作时间相独立,具体 控制方法如下:
[0026] D发动机启动前:机油栗由电动马达驱动(驱动方式1),保证在发动机启动前,润 滑系统具有一定的压力,各摩擦副间充满润滑油,杜绝干摩擦的存在。
[0027] 2)发动机启动及急加速:机油压力达到一定数值后—rr 马达驱动(驱动方式丨),由控制系雜制并调整机油雜谢^ 由g 间量,麵急_工况狐建立滞后性。 a _
[0028] 3)发动机稳定运转:在控制系统和执行机构的作用下,机油泵驱动由马伏切换牵 发动机齿轮系统(驱动方式2),杜绝此时间段内能量二次转换,避免蓄电池电能被过^ 用。
[0029] 4)发动机急停:发动机急停后,在控制系统和执行机构的作用下,机油泵切换至电 马达驱动(驱动方式1),使发动机停止运转后,润滑系统仍具有一定的压力,保证摩擦副间 的润滑冷却满足要求。 ’ ~
[0030]该方案机油栗驱动方式有两种,在控制系统和执行机构的作用下,可以平稳、自由 切换,使机油泵与发动机的工作时间具有相对独立性,保证发动机在各运行工况下始终处 于良好的液力润滑状态,彻底消除由于润滑不良导致的拉缸、化瓦、增压器抱轴及擦壳等故 障,同时,机油栗驱动方式间的自由切换能杜绝蓄电池能量被过度利用。
[0031 ]以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换, 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范 围为准。

Claims (3)

1.一种适用于混合动力车辆的发动机润滑系统,其特征在于, 所述发动机润滑系统包括:控制系统,执行机构,发动机齿轮系统,电动马达,机油泵; 所述控制系统控制所述执行机构,所述执行机构能够以执行驱动方式一和驱动方式二 对机油栗进行驱动,所述机油栗向发动机提供所需要的机油压力和流量, 其中,所述驱动方式一为所述发动机齿轮系统驱动机油栗工作,所述驱动方式二为所 述电动马达驱动机油栗工作,所述驱动方式一和所述驱动方式二之间能够进行自由切换。
2. —种混合动力车辆,所述混合动力车辆包括如权利要求1所述的发动机润滑系统。
3. —种用于发动机润滑系统的控制方法,所述发动机润滑系统为如权利要求1所述的 发动机润滑系统,所述控制方法的特征在于包括以下步骤: 1) 所述发动机启动前:所述机油栗以驱动方式一进行驱动,由所述电动马达驱动; 2) 所述发动机启动及急加速:机油压力达到一定数值后,所述发动机启动,所述机油泵 仍以驱动方式一进行驱动,由电动马达驱动,由所述控制系统控制并调整所述机油栗转速 提前于所述发动机转速变化一定时间量,以消除急加速工况油压建立滞后性; 3) 所述发动机稳定运转:在所述控制系统和所述执行机构的作用下,机油栗驱动从驱 动方式一切换至驱动方式二,由所述电动马达驱动切换至由所述发动机齿轮系统驱动; 4) 所述发动机急停:所述发动机急停后,在所述控制系统和所述执行机构的作用下,所 述机油泵驱动从驱动方式二切换至驱动方式一,由所述发动机齿轮系统驱动切换至由电马 达驱动。
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