CN107387197A - 一种发动机润滑系统、发动机及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机润滑系统、发动机及车辆。所述发动机润滑系统包括：油底壳(10)；主循环单元(20)，用于将来自油底壳(10)的机油输送至用油单元(30)；副油底壳(40)；以及辅助循环单元(50)，用于将来自副油底壳(40)的机油直接输送至用油单元(30)，其中，辅助循环单元(50)包括压力传感器(56)和控制器(54)，压力传感器(56)监测主循环单元(20)对用油单元(30)的供油压力，在供油压力大于等于第一设定阈值时，使得辅助循环单元停止向用油单元供应机油。本发明利用辅助循环单元在润滑的起始阶段直接对用油单元进行供油，使得用油单元在润滑的起始阶段即能够实现很好的润滑，提高了发动机启动时的润滑响应速度。

Description

一种发动机润滑系统、发动机及车辆
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机润滑系统，及具有其的发动机及车辆。
背景技术
发动机润滑系统是发动机的一个重要部分。现有的发动机润滑系统如图1所示。机油泵通过机油收集器将机油从油底壳中吸出，以一定压力经过机油冷却器和机油滤清器将清洁的机油以一定的温度和压力送到主油道，进而送入用油单元，对用油单元润滑。
现有的润滑系统，油路长，从机油泵建立油压到用油单元建立油压需要一定的时间，并且在油路上设计有机油冷却器和机油滤清器，增加了油路的阻力，降低了用油单元的油压响应速度。在发动机启动时，用油单元产生没有油压的干摩擦，进而降低零部件可靠性。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机润滑系统来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
为实现上述目的，本发明提供一种发动机润滑系统，所述发动机润滑系统包括：
油底壳；
主循环单元，所述主循环单元用于泵吸来自油底壳的机油并对之进行冷却和/或滤清后输送至用油单元，
其中，所述发动机润滑系统进一步包括：
副油底壳；以及
辅助循环单元，所述辅助循环单元用于将来自副油底壳的机油直接输送至所述用油单元，
其中，所述辅助循环单元包括相互通讯连接的压力传感器和控制器，所述压力传感器监测所述主循环单元对所述用油单元的供油压力，在所述供油压力大于等于第一设定阈值时，所述控制器使得所述辅助循环单元停止向所述用油单元供应机油。
优选地，在所述供油压力大于等于第二设定阈值且在第一设定时长内的压力波动小于设定值时，所述控制器控制所述主循环单元将经过冷却和/或滤清后的机油补充至所述副油底壳。
优选地，在对所述副油底壳补充机油达到第二设定时长，或者所述副油底壳中的机油达到或超过第一设定油量时，停止向所述副油底壳补充机油。
优选地，进一步包括报警装置，在所述副油底壳中的机油低于第二设定油量时，报警装置发出报警信号，并使得辅助循环单元停止工作。可以理解的是，第二设定油量小于第一设定油量。
优选地，所述辅助循环单元进一步包括止回阀，用于防止机油从用油单元向所述副油底壳逆流。
优选地，所述主循环单元包括机油收集器、机油泵、机油冷却器、机油滤清器和主油道，所述机油泵通过所述机油收集器从所述油底壳中泵吸机油，从机油泵排出的机油经过所述机油冷却器和机油滤清器之后，通过所述主油道供应至所述用油单元；
所述辅助循环单元包括副机油泵和止回阀，所述副机油泵从所述副油底壳泵吸机油，并将所述机油输送至所述用油单元，所述止回阀设置在所述副油底壳与所述用油单元之间，用于防止机油从用油单元向所述副油底壳逆流。
优选地，所述副油底壳的容积小于等于所述油底壳容积的三分之一；所述副机油泵的额定功率小于等于所述机油泵的额定功率的二分之一。
优选地，所述副油底壳设置在高于所述用油单元的位置处，利用机油自身的重力向所述用油单元供油。从而，对于辅助循环单元，不需要设置机油泵，可以降低成本。可以理解的是，此时要求副油底壳设置在较高的位置，以便提供足够的供油压力。
本发明还提供一种包括如上所述的发动机润滑系统的发动机。
本发明还提供一种包括如上所述的发动机润滑系统、或如上所述的发动机的车辆。
本发明的发动机润滑系统利用辅助循环单元作为主循环单元的补充，从而在润滑的起始阶段，辅助循环单元直接对用油单元进行供油，使得用油单元在润滑的起始阶段即能够实现很好的润滑，提高了发动机启动时的润滑响应速度。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的发动机润滑系统的方框图。
图2是图1所示发动机润滑系统的详细示意图。
图3是图1所示发动机润滑系统的一种示例性工作方式的示意性流程图。
附图标记：
10 油底壳 24 机油滤清器
20 主循环单元 25 主油道
30 用油单元 51 副机油泵
40 副油底壳 52 止回阀
50 辅助循环单元 53 控制开关
21 机油收集器 54 控制器
22 机油泵 55 电磁阀
23 机油冷却器 56 压力传感器
具体实施方式
在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1是根据本发明一实施例的发动机润滑系统的方框图。图1所示的发动机润滑系统包括油底壳10、主循环单元20、用油单元30、副油底壳40和辅助循环单元50。
用油单元30是指发动机中需要被供应润滑油的单元或部位，例如可以是轴承部位等等。
主循环单元20和辅助循环单元50用于向用油单元30输送润滑油。
油底壳10(也可称为主储油容器)和副油底壳40(也可称为副储油容器)用于存储机油(即用于进行润滑的润滑油)，分别用于为主循环单元20和辅助循环单元50进行供油。油底壳10和副油底壳40的具体形状、结构及安装位置，可以根据具体情况来确定，只要能够存储机油即可。例如，可以将一个油底壳分割为两个相互独立的存储腔。
在一个可选实施例中，副油底壳40的安装位置高于油底壳10，但是低于用油单元30。从而可以设置较小功率的副机油泵来将副油底壳40的机油供应至用油单元30。
在另一个可选实施例中，副油底壳40的安装位置高于油底壳10，也高于用油单元30。在此情况下，可以设置较小功率的副机油泵，或者可以省略副机油泵。仅仅设置一个电磁阀，来控制副油底壳40向用油单元30的供油。在需要向用油单元30供油时，开启所述电磁阀，接通供油油路，即可将副油底壳40或副储油容器中的机油供应至用油单元30。有利的是，副油底壳40的安装位置高于用油单元30的位置最高的子单元的距离大于等于50cm，以形成足够的油压，对用油单元进行供油。
可以理解的是，主循环单元20泵吸来自油底壳10的机油并对之进行冷却和/或滤清后输送至用油单元30。而辅助循环单元50直接将来自副油底壳21的机油输送至用油单元30。也就是说，辅助循环单元50不对来自副油底壳21的机油进行滤清和冷却。这有利于大大提高润滑供油的响应速度。
有利的是，在主循环单元20建立起足够的供油油压之后，辅助循环单元50停止向用油单元30供应机油。
为此，辅助循环单元50包括压力传感器56和控制器54。压力传感器56监测主循环单元20对用油单元30的供油压力，并与控制器54通讯。在所述供油压力大于等于第一设定阈值时，控制器54使得辅助循环单元50停止向用油单元30供应机油。
压力传感器56的具体型号、构造可以根据具体情况设置。例如，压力传感器反馈的信号可以是数字信号、也可以是模拟信号，还可以是开关量信号。在压力传感器反馈的信号是开关量的情况下，甚至可以省略控制器54。例如，在压力传感器反馈的信号是第一开关量时，开启副机油泵51；在压力传感器反馈的信号是第二开关量时，开启控制向副油底壳供油的电磁阀55。
类似地，控制器54的具体型号、构造也可以根据具体情况设置。例如，控制器54可以与整车控制器、发动机控制单元或其他车载控制器集成在一起，也可以单独设置。
在所述供油压力大于等于第二设定阈值且在第一设定时长内的压力波动小于设定值时，所述控制器54控制所述主循环单元20将经过冷却和/或滤清后的机油补充至所述副油底壳40。也就是说，在主循环单元20向用油单元30的供油压力稳定后，向副油底壳40补油。这样，副油底壳40中的机油保持为纯净机油，从而，在向用油单元供油之前不需要再进行过滤，由此，实现较高的供油响应速度。有利的是，所述第二设定阈值大于等于所述第一设定阈值。这有利于将对用油单元30的供油压力保持在一个较高的范围。
优选地，在对所述副油底壳40补充机油达到第二设定时长，或者副油底壳40中的机油达到或超过第一设定油量时，停止向所述副油底壳40补充机油。也就是说，在对副油底壳40补充机油达到一定的量(例如，副油底壳40总容积的80％或95％，或两者间的任选数值)之后，停止进一步向副油底壳补充机油。所述第二设定时长可以通过控制器54监测电磁阀55的通电时间来确定。副油底壳40中的机油量，可以通过设置在副油底壳40中的油量计(油压计)来检测。
优选地，进一步设置有报警装置。在副油底壳40中的机油低于第二设定油量时，报警装置发出报警信号，并使得辅助循环单元50停止工作，其中，第二设定油量小于第一设定油量，例如，对应于副油底壳40总容积的5％或15％，或两者间的任选数值。这有利于避免副机油泵空转。在接收到所述报警信号后，可以及时对发动机润滑系统进行检测与维修。
在一个实施例中，报警装置是油压计，或压力开关。在检测到不同的油压范围时，输出不同的信号。在另一个实施例中，报警装置是控制芯片，其根据油压计反馈的表示压力值的信号，进行判断以及报警。在一个可选的实施例中，报警装置是集成在控制器54中。需要指出的是，报警有两种方式，一种是发出操作者可以感知的声光信号；另一种是向控制装置(例如上述的控制器54)发出电信号，由控制装置进行相应的处理。
图2是图1所示发动机润滑系统的详细示意图。在图2中，实线表示机油流动路径；虚线表示控制传递控制信号的线路，通常为电路。
如图2所示，辅助循环单元50进一步包括止回阀52，用于防止机油从用油单元30向所述副油底壳40逆流。
在图2所示的实施例中，主循环单元20包括机油收集器21、机油泵22、机油冷却器23、机油滤清器24和主油道25。所述机油泵22通过所述机油收集器21从所述油底壳10中泵吸机油，从机油泵22排出的机油经过所述机油冷却器23和机油滤清器24之后，通过主油道25供应至所述用油单元。有利的是，通过主油道25向多个用油单元供油，或者向用油单元的多个子单元供油。
参见图2，辅助循环单元包括副机油泵51和止回阀52。副机油泵51从副油底壳40泵吸机油，并将所述机油输送至所述用油单元30，止回阀52设置在所述副油底壳40与所述用油单元30之间，用于防止机油从用油单元30向所述副油底壳40逆流。有利的是，止回阀52设置在副机油泵51与用油单元30之间。但是，止回阀52设置在副油底壳40与副机油泵51之间。
辅助循环单元还包括控制开关53、控制器54、电磁阀55和压力传感器56。压力传感器56检测主循环单元20的主油道25中的压力。并检测结果输送至控制器54。然后控制器54发送控制信号至控制开关53和电磁阀55。
控制开关53用于控制副机油泵51，例如，断开副机油泵54的供电回路。从而，在主油道25中的压力(主循环单元的供油压力)大于等于第一设定阈值时，控制器54使得辅助循环单元50停止向用油单元30供应机油。
电磁阀55的一端与主油道25连通，另一端与副油底壳40连通，用于控制主油道25对副油底壳40的补油。
优选地，副油底壳40的容积小于等于油底壳容积10的三分之一；副机油泵51的额定功率小于等于所述机油泵22的额定功率的二分之一。这有利于降低整个发动机润滑系统的成本及所需的安装空间。
本发明还提供一种包括如上所述的发动机润滑系统的发动机。
本发明还提供一种包括如上所述的发动机润滑系统、或如上所述的发动机的车辆。
本发明的发动机润滑系统利用辅助循环单元作为主循环单元的补充，从而，在润滑的起始阶段，辅助循环单元直接对用油单元进行供油，使得用油单元在润滑的起始阶段即能够实现很好的润滑，提高了发动机启动时的润滑响应速度。
图3是图1所示发动机润滑系统的一种示例性工作方式的示意性流程图。在图3中示出了下述步骤。
步骤S1：收到开始供油指令。具体而言，开始供油指令，可以是发动机开始工作的信号，也可以是车辆或发动机控制系统发出的、命令润滑系统开始工作的指令。
步骤S2：主循环单元和辅助循环单元开始工作。也就是说，同时使得主循环单元和辅助循环单元开始向用油单元或待润滑单元供油。
步骤S3：判断主循环单元对用油单元的供油压力是否大于等于第一设定阈值，如果判断结果为是，转步骤S4；否则重复执行步骤S3。需要指出的是，尽管在流程图中，步骤S3设置在主流程中，但是步骤3也可以设置在主流程之外，以中断的方式执行。
步骤S4：辅助循环单元停止工作。也就是说，在主循环单元对用油单元的供油压力符合要求，足以对用油单元提供足够的供油压力时，使得辅助循环单元停止向用油单元供油。换句话说，由于过滤与冷却等原因，主循环单元建立起足够的供油压力需要较长的时间；辅助循环单元仅仅在主循环尚未建立起足够高的供油压力之前向用油单元供油。
步骤S5：判断主循环单元对用油单元的供油压力是否第二设定阈值、且保持稳定。有利的是，第二设定阈值大于等于第一设定阈值。如前所述，保持稳定的含义是指，在设定的时长内，供油压力的波动在预设的范围之内。如果步骤S5的判断结果为是，转步骤S6；否则重复执行步骤S5。需要指出的是，尽管在流程图中，步骤S5设置在主流程中，但是步骤5也可以设置在主流程之外，以中断的方式执行。
步骤S6：主循环单元对副油底壳补油。也就是说，在主循环单元对用油单元的供油压力足够高且稳定后，对副油底壳进行补油。
需要指出的是，在补油的同时将对用油单元进行供油。此外，在对副油底壳补油至预设程度(例如副油底壳有效容积的80％、90％或95％时)，停止对副油底壳补油。此外，可以通过补油时间来控制补油量。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种发动机润滑系统，包括：
油底壳(10)；
主循环单元(20)，所述主循环单元(20)用于泵吸来自油底壳(10)的机油并对之进行冷却和/或滤清后输送至用油单元(30)，
其特征在于，发动机润滑系统进一步包括：
副油底壳(40)；以及
辅助循环单元(50)，所述辅助循环单元用于将来自副油底壳(40)的机油直接输送至所述用油单元(30)，
其中，所述辅助循环单元(50)包括相互通讯连接的压力传感器(56)和控制器(54)，所述压力传感器(56)监测所述主循环单元(20)对所述用油单元(30)的供油压力，在所述供油压力大于等于第一设定阈值时，所述控制器(54)使得所述辅助循环单元(50)停止向所述用油单元(30)供应机油。
2.如权利要求1所述的发动机润滑系统，其特征在于，在所述供油压力大于等于第二设定阈值且在第一设定时长内的压力波动小于设定值时，所述控制器(54)控制所述主循环单元(20)将经过冷却和/或滤清后的机油补充至所述副油底壳(40)。
3.如权利要求2所述的发动机润滑系统，其特征在于，在对所述副油底壳(40)补充机油达到第二设定时长，或者所述副油底壳(40)中的机油达到或超过第一设定油量时，停止向所述副油底壳(40)补充机油。
4.如权利要求1所述的发动机润滑系统，其特征在于，进一步包括报警装置，在所述副油底壳(40)中的机油低于第二设定油量时，报警装置发出报警信号，并使得辅助循环单元(50)停止工作。
5.如权利要求1-4中任一项所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述辅助循环单元(50)进一步包括止回阀(52)，用于防止机油从用油单元(30)向所述副油底壳(40)逆流。
6.如权利要求1-4中任一项所述的发动机润滑系统，其特征在于，
所述主循环单元(20)包括机油收集器(21)、机油泵(22)、机油冷却器(23)、机油滤清器(24)和主油道(25)，所述机油泵(22)通过所述机油收集器(21)从所述油底壳(10)中泵吸机油，从机油泵(22)排出的机油经过所述机油冷却器(23)和机油滤清器(24)之后，通过所述主油道(25)供应至所述用油单元；
所述辅助循环单元包括副机油泵(51)和止回阀(52)，所述副机油泵(51)从所述副油底壳(40)泵吸机油，并将所述机油输送至所述用油单元(30)，所述止回阀(52)设置在所述副油底壳(40)与所述用油单元(30)之间，用于防止机油从用油单元(30)向所述副油底壳(40)逆流。
7.如权利要求6所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述副油底壳(40)的容积小于等于所述油底壳容积(10)的三分之一；所述副机油泵(51)的额定功率小于等于所述机油泵(22)的额定功率的二分之一。
8.如权利要求1所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述副油底壳(40)设置在高于所述用油单元(30)的位置处，利用机油自身的重力向所述用油单元(30)供油。
9.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的发动机润滑系统。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的发动机润滑系统，或如权利要求9所述的发动机。
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