CN108729974B - 一种发动机润滑机构的自动辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机润滑机构的安全辅助装置，包括：压力检测装置、控制模块、机油补给装置和进气控制装置，压力检测装置用于采集机油压力的数据，控制模块是对机油压力数据进行分析、处理并发出相关指令，机油补给装置是在机油压力合理的情况下，储蓄一部分机油供在润滑系统压力严重不足时的补给，进气控制装置是对发动机燃烧所需空气进行自动控制。本发明针对发动机机油泄露导致润滑不良而引起发动机故障或者安全事故，采用合适而准确的自动辅助控制，根据泄露情况自动控制进气量的同时还自动补给一定量的机油，大大地降低了发动机的故障而引起安全事故率和提高了驾驶者舒适性及满意度。

Description

一种发动机润滑机构的自动辅助装置
技术领域
本发明属于发动机压力润滑领域，当压力不足时使机器或发动机停机或空转领域，指示装置或安全装置领域，作用于发动机的燃烧用空气的供给装置领域，特别涉及一种发动机润滑机构的自动辅助装置。
背景技术
发动机的润滑系统十分重要，一旦油路压力下降、润滑不充分，容易引起拉瓦、爆缸等事故。为了规避这种机油压力不足时，使机器或发动机停机或空转，目前的技术主要是采用机械结构（弹簧、活塞等），控制摇臂使气门关闭，从而达到发动机停机，这种机械机构突然关闭气门，而不是缓慢关闭气门执行机构，比较容易使驾驶体验满意度降低、容易产生事故。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种发动机润滑机构的自动辅助装置, 主要是能够在机油泄露时，自动缓慢地控制气门执行机构关闭，同时还能对机油严重不足的情况进行基础补给，包括：机油压力检测装置、控制模块、机油补给装置和进气控制装置；
机油压力检测装置包括机油收集器和安装在机油收集器中的液位变送器，机油收集器底端安装有机油管路，润滑机构的机油通过机油管路进入机油收集器，机油收集器中的液位信息通过液位变送器采集的数据传递至控制模块；
机油补给装置用于在润滑机构的机油压力严重不足时进行自动补给，其包括机油储存器和控制阀，机油储存器用于在润滑系统压力正常状态时，储存一定容量的机油，机油存储器底端安装有机油管路，在机油管路中间且靠近机油存储器底端处安装控制阀；
进气控制装置用于对发动机所需空气的量进行控制，其在进气管路之间且在进气执行机构前端，设置一个单向控制阀，单向控制阀由电机控制关闭或开启速度；
控制模块接收到机油压力检测装置实时检测到的液位信息后，结合机油的规格型号、密度、浓度，得出当前润滑机构的机油压力值，并根据液位信息在单位时间内的变化情况，得出当前润滑机构的机油压力变化值；
控制模块根据实时机油压力值和实时机油压力变化值进行分析判断：
首先，根据实时机油压力值与满足润滑机构的最低机油压力值的差值判断是否关闭进气控制装置的单向阀和是否打开机油补给装置的控制阀；
其次，根据实时机油压力变化值，结合机油压力值与理论设计值之间的差值，计算出当前机油泄露情况到必须停机的时间值；
最后，计算出关闭进气控制装置的速度，并发出第一执行命令到机油补给装置，发出第二执行指令到进气控制装置；
机油补给装置接收到所述第一执行指令时，机油存储器里面的机油沿着机油管路流向润滑机构；
进气控制装置接收到第二执行指令时，单向控制阀便控制着进气管路中空气进入气门机构的量，随着空气的进入变化，发动机产生的动力随之变化，直到降低为零负荷；
当润滑机构出现泄露时，控制模块关闭进气控制装置的单向控制阀以及单向控制阀的电机的运行速度以减缓停机过程，同时打开机油补给装置的控制阀以便减小机油压力变化值，直到单向控制阀全部关闭使发动机停止运行，从而避免了因为机油压力不足而突然停机的安全隐患和驾驶不满意度；
整个运行过程中，控制模块还可将当前的机油压力信号（机油压力值、机油泄露程度等）实时发送到驾驶者可视（听）范围内（如显示仪表、声音报警、颜色报警灯等），以便做出停机准备；
进一步地，所述当前机油压力信号（实时机油压力值、机油泄露程度）及其判断指令（是否低于设计值、是否关闭进气控制装置等），可根据需要个性化显示在驾驶者可视范围内，判断依据中的最低机油压力值、机油压力变化值的设计阈值或者实际需要的阈值，可通过发动机ECU或者操作者仪表界面进行具体设定、调试；
本发明针对发动机机油压力不足问题，采用合适而准确的自动控制策略，避免了因为突然停机而引起安全事故或者检修麻烦。
附图说明
图1示出了本申请的结构原理图；
图2示出了自动控制策略图。
具体实施方式
下面参照附图，详细描述本装置的结构以及所实现的功能。
如图1所示，发动机润滑机构的自动辅助装置包括：液位变送器1、机油收集器2、机油管路3、控制阀4、机油存储器5、气门机构6、进气管路7、气缸8、单向阀9、控制电机10、控制模块11，液位变送器1封闭安装在机油收集器2中，液位变送器1信号线路链接到控制模块11，机油收集器2与机油管路3连通，使机油补给器成为发动机润滑系统的一部分，机油管路3与机油存储器5连通，并在机油管路3中靠近机油存储器5的一端设置控制阀4，控制阀4信号线路链接到控制模块11，进气管路7与气缸8和气门机构6之间的连接关系与发动机固有状态保持一直，在进气管路7中增加了单向阀9，单向阀9与控制电机10链接，控制电机10信号线与控制模块11链接；
液位变送器1和机油收集器2，液位变送器1检测到机油收集器2中的液位数据值后，将信号传递至控制模块11，控制模块11对液位数据值进行分析，包括计算当前机油压力值、机油压力的变化值，并与润滑机构的理论设计值进行比较，判断是否关闭进气控制装置以及发出关闭阀的速度指令，判断是否打开机油补给装置的控制阀，发出当前的机油压力信号（机油压力值、机油泄露程度）到驾驶者可视范围内（如显示仪表、声音报警等）；
机油压力变化值与时间的关系如图所示2所示，液位变送器1采集的液位数据与机油压力值成正相关，当机油压力达到液位数据值H1时，设定为发动机润滑系统可正常运行的最低设计值Pmin，当机油压力达到液位数据值H2时，设定为整个润滑系统的额定压力运行范围值P0，在发动机出现机油泄露时，即从T3时刻开始，液位数据值Ht随着时间的增加而降低，控制模块11将根据机油信息（规格型号、密度、浓度）测算出实时机油压力Pt、机油压力变化值dP/dT，并与机油压力最低设计值Pmin进行计算、比较；
在时刻Tx，此时的机油压力Pt大于最低设计值Pmin，但按照此时的机油压力变化值dP/dT计算出机油压力Pt在极段时间内达到最低设计值Pmin，因此控制模块11向机油补给装置的控制阀4发出“开启”的指令，让机油补给器5中的机油沿机油管路3去慢慢补充压力不足支出，此时机油压力收集器2中的机油压力变化也同样会减缓，达到了减缓机油压力突然降低引起的故障风险；
同时，控制模块11还向进气控制装置中的控制电机10发出指令，以一定速度慢慢关闭进气控制装置中的单向阀9，这样发动机进气机构6在进气量慢慢降低的情况下，慢慢停止发动机的运转，避免突然停止发动机进气机构运转而影响驾驶满意度、降低故障率；
控制模块11在完成机油压力判断时，还可以将当前机油压力信息（实时机油压力值、机油泄露程度）通过发动机控制程序（ECU）传递到驾驶者可视范围（如仪表、声音报警），并因此通过主动控制程序以提醒驾驶者进行减速、检修等，如自动放松油门踏板以减速、强行提醒驾驶者进行制动。以提高整车的行驶安全等级。
本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。

Claims (2)

1.一种发动机的润滑机构的自动辅助装置,其特征在于，
包括：机油压力检测装置、机油补给装置、进气控制装置和控制模块；
机油压力检测装置包括机油收集器和安装在机油收集器中的液位变送器，机油收集器底端安装有机油管路，润滑机构的机油通过机油管路进入机油收集器，机油收集器中的液位信息通过液位变送器采集的数据传递至控制模块；
机油补给装置用于在润滑机构的机油压力严重不足时进行自动补给，其包括机油储存器和控制阀，机油储存器用于在润滑系统压力正常状态时，储存一定容量的机油，机油存储器底端安装有机油管路，在机油管路中间且靠近机油存储器底端处安装控制阀；
进气控制装置用于对发动机所需空气的量进行控制，其在进气管路之间且在进气执行机构前端，设置一个单向控制阀，单向控制阀由电机控制关闭或开启速度；
控制模块接收到机油压力检测装置实时检测到的液位信息后，结合机油的规格型号、密度、浓度，得出当前润滑机构的机油压力值，并根据液位信息在单位时间内的变化情况，得出当前润滑机构的机油压力变化值；
控制模块根据实时机油压力值和实时机油压力变化值进行分析判断：
首先，根据实时机油压力值与满足润滑机构的最低机油压力值的差值判断是否关闭进气控制装置的单向阀和是否打开机油补给装置的控制阀；
其次，根据实时机油压力变化值，结合机油压力值与理论设计值之间的差值，计算出当前机油泄露情况到必须停机的时间值；
最后，计算出关闭进气控制装置的速度，并发出第一执行命令到机油补给装置，发出第二执行指令到进气控制装置；
机油补给装置接收到所述第一执行指令时，机油存储器里面的机油沿着机油管路流向润滑机构；
进气控制装置接收到第二执行指令时，单向控制阀便控制着进气管路中空气进入气门机构的量，随着空气的进入变化，发动机产生的动力随之变化，直到降低为零负荷；
当润滑机构出现泄露时，控制模块关闭进气控制装置的单向控制阀以及单向控制阀的电机的运行速度以减缓停机过程，同时打开机油补给装置的控制阀以便减小机油压力变化值，直到单向控制阀全部关闭使发动机停止运行，从而避免了因为机油压力不足而突然停机的安全隐患和驾驶不满意度。
2.如权利要求1所述的发动机的润滑机构的自动辅助装置，其特征在于，控制模块还可将当前的机油压力信号实时发送到驾驶者可视听的范围内。
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