CN114542231B - 发动机机油压力控制方法、系统和发动机 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机机油压力控制方法，本发明还涉及一种发动机机油压力控制系统和一种发动机，该方法包括以下步骤：获取发动机的台架试验数据；接收发动机工况信号、机油压力信号和机油温度信号；基于台架试验数据，根据发动机工况信号和机油温度信号判断机油压力信号是否正常；根据机油压力信号异常，控制机油集滤器的调节阀调节其开度以调节机油集滤器的吸油流量。该控制方法通过在集滤器增加控制阀来调节吸油流量，通过台架试验获得发动机在各转速下正常运行的机油温度和机油压力，发动机机油压力异常时，通过调节控制阀开度将发动机的机油压力控制在合理范围，提高发动机经济性和可靠性。

Description

发动机机油压力控制方法、系统和发动机

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机机油压力控制方法，本发明还涉及一种发动机机油压力控制系统和一种发动机。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

发动机的机油压力影响发动机的润滑，机油压力过高，密封件存在失效风险，机油压力过低，导致无法形成润滑油膜，存在拉缸、化瓦风险。此外，机油压力与转速并不是正比关系，为维持低转速的机油压力，会导致高速段机油油量过高，导致消耗功较高，影响发动机的经济性。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有技术中发动机的机油压力不易控制进而影响发动机经济性和可靠性的问题，该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种发动机机油压力控制方法，包括以下步骤：

调用发动机的台架试验数据；

接收发动机工况信号、机油压力信号和机油温度信号；

基于所述台架试验数据，根据所述发动机工况信号和所述机油温度信号判断所述机油压力信号是否正常；

根据所述机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度以调节机油集滤器的吸油流量。

本发明提出的发动机机油压力控制方法通过在集滤器增加控制阀来调节吸油流量，预先通过台架试验获得发动机在各转速下正常运行的机油温度和机油压力，发动机运行时实时监测发动机机油压力，当机油压力异常时，通过调节控制阀开度将发动机的机油压力控制在合理范围，提高发动机经济性和可靠性。

另外，根据本发明的发动机机油压力控制方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述台架试验数据包括：

在台架试验中，发动机在各转速下的转速信号、机油温度信号、机油压力信号以及机油集滤器的调节阀开度信号。

在本发明的一些实施例中，所述调用发动机的台架试验数据还包括：

在台架试验中，发动机在环境温度低于预设温度的条件下，按不同转速运行的各转速下的转速信号、所述调节阀的开度信号、机油压力上限信号和机油压力下限信号；

以及所述机油压力上限信号对应的开度信号和所述机油压力下限信号对应的开度信号的中间开度值。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度包括：

接收机油压力信号；

根据所述机油压力信号大于所述台架试验数据的机油压力上限信号或者所述机油压力信号小于所述台架试验数据的机油压力下限信号，控制发动机降低扭矩并且降低转速。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度包括：

接收机油压力信号和环境温度信号；

根据所述环境温度信号低于所述预设温度，并且所述机油压力信号大于所述台架试验数据的机油压力上限信号或者所述机油压力信号小于所述台架试验数据的机油压力下限信号，基于所述台架试验数据的中间开度值控制机油集滤器的调节阀调节其开度。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度步骤之后，还包括：

接收所述机油集滤器的所述控制阀的开度信号；

根据所述开度信号判断所述控制阀是否卡滞；

根据所述控制阀处于卡滞状态进行报警。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度步骤之后，还包括：

接收机油压力信号以及所述机油集滤器的所述控制阀的开度信号；

判断所述机油压力信号是否异常，并且判断所述开度信号是否达到最大开度；

根据所述机油压力信号异常，并且所述开度信号达到最大的结果，发出机油压力异常警报。

本发明的第二方面提出了一种发动机机油压力控制系统，包括：

机油泵，所述机油泵的出口用于连通发动机机体；

机油集滤器，所述机油集滤器包括集滤器本体和控制阀，集滤器本体用于伸入至发动机的油底壳内，所述集滤器本体的出口与所述机油泵的入口连通，所述控制阀与所述集滤器本体连通，所述控制阀用于控制所述机油集滤器的吸油流量；

发动机工况监测单元，所述发动机工况监测单元用于监测发动机运行工况；

ECU，所述ECU分别与所述控制阀和所述发动机工况监测单元电连接。

本发明第二方面提出的发动机机油压力控制系统用于实施本发明第一方面提出的发动机机油压力控制方法，通过ECU对控制阀的开度进行控制，以调节机油集滤器的吸油流量，进而实现调节发动机机油压力，通过ECU根据发动机工况对发动机机油压力进行实时调节，使得发动机的机油压力保持在最适合的范围内，避免机油压力过高导致密封失效，也避免机油压力过低，导致无法形成润滑油膜，存在拉缸、化瓦风险。

在本发明的一些实施例中，所述发动机工况监测单元包括：

机油压力监测模块，用于监测发动机的机油压力；

机油温度监测模块，用于监测发动机的机油温度；

环境温度监测模块，用于监测发动机的环境温度；

控制阀开度监测模块，用于监测所述控制阀的开度；

发动机机油压力控制系统还包括与所述ECU电连接的报警单元。

本发明的第三方面提出了一种发动机，包括本发明第二方面提出的发动机机油压力控制系统。

本发明第三方面提出发动机具有和本发明第二方面提出的发动机机油压力控制系统相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

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，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的发动机机油压力控制系统的控制逻辑示意图；

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的机油集滤器和控制阀的结构示意图；

附图中各标记表示如下：

10：机油集滤器、11：控制阀。

具体实施方式

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。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，本发明的第一方面提出了一种发动机机油压力控制方法，包括以下步骤：

获取发动机的台架试验数据；

接收发动机工况信号、机油压力信号和机油温度信号；

基于台架试验数据，根据发动机工况信号和机油温度信号判断机油压力信号是否正常；

根据机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度以调节机油集滤器的吸油流量。

需要说明的是，发动机台架试验是指发动机出厂前进行的模拟试验，可在台架试验时获得将发动机按预设工况运行以得到发动机的运行数据。在本实施例中，可在台架试验中获得发动机在各转速运行下对应的机油温度和机油压力，存入ECU，以供发动机运行中参照检测。当监测到发动机机油压力偏离正常范围时，ECU基于台架试验数据控制集滤器上的控制阀进行开度调节，直到机油压力正常。

此外，发动机工况信号可包括发动机运行时的各装置温度、机油压力、环境温度、发动机转速等信息。各具体信号可根据设置在发动机上的温度传感器、压力传感器、位移传感器、转速传感器等检测获得，在此不再限定。调节阀可设置在机油集滤器与机油泵连接的管路上，其结构为电磁控制阀结构，ECU控制其阀片的运动实现对控制阀的开度控制。

本发明提出的发动机机油压力控制方法通过在集滤器增加控制阀来调节吸油流量，预先通过台架试验获得发动机在各转速下正常运行的机油温度和机油压力，发动机运行时实时监测发动机机油压力，当机油压力异常时，通过调节控制阀开度将发动机的机油压力控制在合理范围，提高发动机经济性和可靠性。

在本发明的一些实施例中，发动机的台架试验数据包括：

发动机在各转速下的转速信号、机油温度信号、机油压力信号以及集滤器的调节阀开度信号。

为获得发动机各工况下的正常机油压力，以对发动机机油压力进行控制，需要先进行发动机台架试验获得数据，首先根据各个转速需求的不同机油温度对应的机油压力，并考虑经济性要求，得到不同转速、不同负荷下的开度控制阀开度，以此作为判定的基本开度，并在ECU中记录机油温度、机油压力、转速、开度等信息，以供发动机实际运行时基于上述数据对集滤器的调节阀进行开度控制，进而控制机油流量，最终实现机油压力的调节。

在本发明的一些实施例中，考虑到发动机在低温环境下，由于机油在低温下压力较高，存在油压过高导致密封异常的问题，进而会导致机发动机漏油，因此，在台架试验中，需要增加低温修正策略。

因此，发动机的台架试验数据还包括：

在环境温度低于预设温度的条件下，发动机在各转速下的转速信号、调节阀的开度信号、以及不同低温环境温度下各个转速允许的机油压力上限信号和机油压力下限信号；

计算并记录机油压力上限信号对应的开度信号和机油压力下限信号对应的开度信号的中间开度值，记录此时的上、下限值对应的开度信息，将上、下限开度的中间值作为调整开度，并记录进ECU，作为后续低温机油压力调整的参照策略。

在本发明的一些实施例中，根据机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度包括：

接收机油压力信号；

根据机油压力信号大于机油压力上限信号或者机油压力信号小于机油压力下限信号，控制发动机降低扭矩并且降低转速。

可以理解的是，机油压力过高会导致密封失效，机油泄漏，机油压力过低会导致无法形成润滑油膜，存在拉缸、化瓦的风险，为防止机油压力过高或过低导致的可靠性风险，ECU根据台架试验结果设置机油压力报警的最大上、下限值，当检测到机油压力超出限值则ECU直接控制发动机限制转速和扭矩，避免风险进一步扩大。

在本发明的一些实施例中，根据机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度包括：

接收机油压力信号和环境温度信号；

根据环境温度信号低于预设温度，并且机油压力信号大于机油压力上限信号或者机油压力信号小于机油压力下限信号，基于中间开度值控制机油集滤器的调节阀调节其开度。

需要说明的是，在低温环境运行时，如发动机机油压力异常，ECU根据台架试验的数据，按照低温修正策略，即基于中间开度值控制机油集滤器的调节阀调节其开度，使得在低温环境下的机油压力调节更加准确。

在本发明的一些实施例中，考虑到机油压力异常可能是控制阀卡滞无法调节开度的原因，因此在根据机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度步骤之后，还包括：

接收机油集滤器的控制阀的开度信号；

根据开度信号判断控制阀是否卡滞；

根据控制阀处于卡滞状态进行报警。

具体地，控制阀的开度信号可通过设置在控制阀的阀片上的位移传感器对阀片行程进行监测以生成开度信号，或者通过设置在控制阀的阀片上的角度传感器对阀片旋转角度进行监测以生成开度信号，ECU接收开度信号判断其是否卡滞，根据卡滞的结果控制报警器，可选用声音或者灯光报警，以提示驾驶员注意。

在本发明的一些实施例中，发动机机油压力异常也可能是控制阀之外的原因，例如管路泄漏或者堵塞，因此在根据机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度步骤之后，还包括：

接收机油压力信号以及机油集滤器的控制阀的开度信号；

判断机油压力信号是否异常，并且判断开度信号是否达到最大开度；

根据机油压力信号异常，并且开度信号达到最大的结果，报机油压力异常警报。

可以理解的是，当设置在控制阀上的位移传感器或者角度传感器监测到阀片已经运行至极点，开度已经达到最大时，如机油压力传感器监测的机油压力还处于异常状态，ECU控制报警器发出机油异常的灯光或声音警报，以提示驾驶员检查异常。

如图2所示，本发明的第二方面提出了一种发动机机油压力控制系统，包括：

机油泵，机油泵的出口用于连通发动机机体；

机油集滤器，机油集滤器包括集滤器本体10和控制阀11，集滤器本体10用于伸入至发动机的油底壳内，集滤器本体10的出口与机油泵的入口连通，控制阀11与集滤器本体10连通，控制阀11用于控制机油集滤器的吸油流量；

发动机工况监测单元，发动机工况监测单元用于监测发动机运行工况；

ECU，ECU分别与控制阀11和发动机工况监测单元电连接。

需要说明的是，机油集滤器可以参照现有的机油集滤器结构，本发明的主要改进是在机油集滤器与机油泵连接的管路上加设控制阀11，该控制阀11可通过ECU控制其开度。发动机工况监测单元则是包括发动机各传感器的监测系统，例如转速传感器监测发动机转速、温度传感器监测环境温度、机油压力温度传感器监测机油压力和温度等等，在此不再进一步限定。

本发明第二方面提出的发动机机油压力控制系统用于实施本发明第一方面提出的发动机机油压力控制方法，通过ECU对控制阀11的开度进行控制，以调节机油集滤器的吸油流量，进而实现调节发动机机油压力，通过ECU根据发动机工况对发动机机油压力进行实时调节，使得发动机的机油压力保持在最适合的范围内，避免机油压力过高导致密封失效，也避免机油压力过低，导致无法形成润滑油膜，存在拉缸、化瓦风险。

在本发明的一些实施例中，发动机工况监测单元包括：

机油压力监测模块，用于监测发动机的机油压力；

机油温度监测模块，用于监测发动机的机油温度；

环境温度监测模块，用于监测发动机的环境温度；

控制阀开度监测模块，用于监测控制阀11的开度；

发动机机油压力控制系统还包括与ECU电连接的报警单元。

具体地，上述监测模块可以是各类传感器，例如温度、压力、位移、角度传感器等。报警单元可以是车辆上的指示灯或者音响。

本发明的第三方面提出了一种发动机，包括本发明第二方面提出的发动机机油压力控制系统。

本发明第三方面提出发动机具有和本发明第二方面提出的发动机机油压力控制系统相同的有益效果，在此不再赘述。

以上，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权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种发动机机油压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

调用发动机的台架试验数据；

接收发动机工况信号、机油压力信号和机油温度信号；

基于所述台架试验数据，根据所述发动机工况信号和所述机油温度信号判断所述机油压力信号是否正常；

根据所述机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度，以调节机油集滤器的吸油流量；

所述台架试验数据包括：

在台架试验中，发动机在各转速下的转速信号、机油温度信号、机油压力信号以及机油集滤器的调节阀的开度信号；

所述调用发动机的台架试验数据还包括：

在台架试验中，发动机在环境温度低于预设温度的条件下，按不同转速运行的各转速下的转速信号、所述调节阀的开度信号、机油压力上限信号和机油压力下限信号；

以及所述机油压力上限信号对应的开度信号和所述机油压力下限信号对应的开度信号的中间开度值；

所述根据所述机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度包括：

接收机油压力信号和环境温度信号；

根据所述环境温度信号低于所述预设温度，并且所述机油压力信号大于所述台架试验数据的机油压力上限信号或者所述机油压力信号小于所述台架试验数据的机油压力下限信号，基于所述台架试验数据的中间开度值控制机油集滤器的调节阀调节其开度。

2.根据权利要求1所述的发动机机油压力控制方法，其特征在于，所述根据所述机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度包括：

接收机油压力信号；

根据所述机油压力信号大于所述台架试验数据的机油压力上限信号或者所述机油压力信号小于所述台架试验数据的机油压力下限信号，控制发动机降低扭矩并且降低转速。

3.根据权利要求1所述的发动机机油压力控制方法，其特征在于，所述根据所述机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度步骤之后，还包括：

接收所述机油集滤器的所述调节阀的开度信号；

根据所述开度信号判断所述调节阀是否卡滞；

根据所述调节阀处于卡滞状态进行报警。

4.根据权利要求1所述的发动机机油压力控制方法，其特征在于，所述根据所述机油压力信号异常的结果，控制机油集滤器的调节阀调节其开度步骤之后，还包括：

接收机油压力信号以及所述机油集滤器的所述调节阀的开度信号；

判断所述机油压力信号是否异常，并且判断所述开度信号是否达到最大开度；

根据所述机油压力信号异常，并且所述开度信号达到最大的结果，发出机油压力异常警报。

5.一种发动机机油压力控制系统，用于执行权利要求1至4任一项所述的发动机机油压力控制方法，其特征在于，包括：

机油泵，所述机油泵的出口用于连通发动机机体；

机油集滤器，所述机油集滤器包括集滤器本体和调节阀，集滤器本体用于伸入至发动机的油底壳内，所述集滤器本体的出口与所述机油泵的入口连通，所述调节阀与所述集滤器本体连通，所述调节阀用于控制所述机油集滤器的吸油流量；

发动机工况监测单元，所述发动机工况监测单元用于监测发动机运行工况；

ECU，所述ECU分别与所述调节阀和所述发动机工况监测单元电连接。

6.根据权利要求5所述的发动机机油压力控制系统，其特征在于，所述发动机工况监测单元包括：

机油压力监测模块，用于监测发动机的机油压力；

机油温度监测模块，用于监测发动机的机油温度；

环境温度监测模块，用于监测发动机的环境温度；

调节阀开度监测模块，用于监测所述调节阀的开度；

发动机机油压力控制系统还包括与所述ECU电连接的报警单元。

7.一种发动机，其特征在于，包括根据权利要求5或6所述的发动机机油压力控制系统。

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