CN115355073A - 自适应倾斜状态的机油吸油系统及吸油系统控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油底壳，公开了一种自适应倾斜状态的机油吸油系统及吸油系统控制方法，该自适应倾斜状态的机油吸油系统包括油底壳、若干吸油管、倾斜检测装置和控制器，各所述吸油管的吸油口与所述油底壳内腔相连通且沿所述油底壳周向分隔布置，所述控制器根据所述倾斜检测装置反馈的所述油底壳的倾斜信息控制各所述吸油管的通断。本发明能够适用于发动机任意方位的倾斜，保证发动机机油润滑系统的正常运转，适用于各种异形油底壳。

Description

自适应倾斜状态的机油吸油系统及吸油系统控制方法
技术领域
本发明涉及油底壳，具体地，涉及一种自适应倾斜状态的机油吸油系统。此外，还涉及一种吸油系统控制方法。
背景技术
油底壳是曲轴箱的下半部，又称为下曲轴箱，作用在于封闭曲轴箱且作为贮油槽的外壳，防止杂质进入，并收集和储存由柴油机各摩擦表面流回的润滑油，散去部分热量，防止润滑油氧化，同时曲轴在转动时会有部分进入油底壳的润滑油溅起，有利于的曲轴周围各部件的润滑。
发动机工作时，机油泵通过吸油管吸油底壳中的润滑机油，用于润滑和冷却相关零部件。当装有发动机的车辆或机器设备进入斜坡工作时，发动机油底壳随之倾斜而使润滑机油在油底壳内不均匀分布，润滑机油流向低位。当倾斜角度过大时，存在润滑机油不能浸没吸油口的问题，从而造成润滑的不均匀，时间长了对发动机的部件磨损影响较大。
目前，通常，采用常规的几种技术方案用以适应发动机的斜坡工作状态。例如，对于一种发动机自适应斜坡工作状态的机油吸油系统，其中，固定吸油管借助挡圈限位，堵盖与活动吸油管密封连接，活动吸油管的吸油口在重力作用下自动旋转到最低位。但是，这种技术方案要求油底壳相对比较方正且其内没有阻隔，对于异形油底壳不适用。对于另一种发动机自适应斜坡工作状态的机油吸油系统方案，其中，在油底壳中，左吸油管和右吸油管所吸的机油通过汇流座汇流到上吸油管。当发动机侧倾超过一定角度，重力闸门在重力作用下自动阻断较高一侧的吸油管，防止吸空。常用于某一方向倾斜角度变化较大的场合，如船用发动机左右摇摆幅度较大的情况。但是，只适用于某一方向倾斜角度变化较大的场合，不适用全方位倾斜角度变化较大的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自适应倾斜状态的机油吸油系统，该自适应倾斜状态的机油吸油系统能够适用于发动机任意方位的倾斜，保证发动机机油润滑系统的正常运转，适用于各种异形油底壳。
本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种吸油系统控制方法，该吸油系统控制方法能够适用于发动机任意方位的倾斜，保证发动机机油润滑系统的正常运转。
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种自适应倾斜状态的机油吸油系统，包括油底壳、若干吸油管、倾斜检测装置和控制器，各所述吸油管的吸油口与所述油底壳内腔相连通且沿所述油底壳周向分隔布置，所述控制器根据所述倾斜检测装置反馈的所述油底壳的倾斜信息控制各所述吸油管的通断。
可选地，所述吸油管的吸油口与所述油底壳底部相连。
可选地，各所述吸油管上设置有与所述控制器连接的换向控制阀。
具体地，各所述吸油管的出油口相连通。
具体地，所述倾斜检测装置安装在所述油底壳的侧壁上。
可选地，各所述吸油管的出油口均与主吸油管相连通。
本发明另一方面提供一种吸油系统控制方法，基于上述技术方案中任一项所述的自适应倾斜状态的机油吸油系统，其中，所述控制方法包括如下步骤：
根据所述倾斜检测装置反馈的所述油底壳的倾斜信息，确定所述油底壳的倾斜低位区域；
所述控制器控制所述倾斜低位区域内的所述吸油管处于吸油状态。
可选地，以所述倾斜检测装置所在位置为基准，设定所述油底壳的X方向倾斜角度以及Y方向倾斜角度。
进一步地，所述油底壳为矩形油箱，各所述吸油管包括第一吸油管、第二吸油管、第三吸油管以及第四吸油管，所述第一吸油管、第二吸油管、第三吸油管以及第四吸油管分别与所述油底壳底部的四角区域一一对应相连。
进一步具体地，当所述X方向倾斜角度≥a、所述Y方向倾斜角度≥b时，导通所述第四吸油管，截断其它吸油管；
当所述X方向倾斜角度≥a、-b＜所述Y方向倾斜角度＜b时，导通所述第四吸油管或所述第一吸油管，截断其它吸油管；
当所述X方向倾斜角度≥a、所述Y方向倾斜角度≤-b时，导通所述第一吸油管，截断其它吸油管；
当所述X方向倾斜角度≤-a、所述Y方向倾斜角度≥b时，导通所述第三吸油管，截断其它吸油管；
当所述X方向倾斜角度≤-a、-b＜所述Y方向倾斜角度＜b时，导通所述第三吸油管或所述第二吸油管，截断其它吸油管；
当所述X方向倾斜角度≤-a、所述Y方向倾斜角度≤-b时，导通所述第二吸油管，截断其它吸油管；
当-a＜所述X方向倾斜角度＜a、所述Y方向倾斜角度≥b时，导通所述第四吸油管或所述第三吸油管，截断其它吸油管；
当-a＜所述X方向倾斜角度＜a、-b＜所述Y方向倾斜角度＜b时，保持原有状态不变；
当-a＜所述X方向倾斜角度＜a、所述Y方向倾斜角度＜-b时，导通所述第一吸油管或所述第二吸油管，截断其它吸油管；
其中，a为X方向倾斜切换角度，b为Y方向倾斜切换角度。
通过上述技术方案，本发明的有益效果如下：
沿着油底壳周向布置若干吸油管，采用倾斜检测装置对油底壳的倾斜状况进行检测，并将油底壳实时的倾斜状况反馈给控制器，控制器根据反馈的倾斜信息，控制相应的各吸油管的通断，以使润滑机油的浸没某个或某些吸油口的吸油管导通，其余没有被润滑机油的浸没吸油口的吸油管截断，从而使润滑机油能够通过对应的吸油管对发动机内部的零部件进行润滑和冷却，同时又能够防止出现吸油管吸取不到润滑机油而吸取空气对发动机的部件造成磨损的情况，因此，能够适用于发动机任意方位倾斜角度变化较大的情况。而且，由于沿着油底壳周向布置若干吸油管，对发动机油底壳形状和内部结构要求低，适用于各种异形油底壳。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明具体实施方式中的自适应倾斜状态的机油吸油系统的主视图；
图2是本发明具体实施方式中的自适应倾斜状态的机油吸油系统的俯视图；
图3是本发明具体实施方式中的自适应倾斜状态的机油吸油系统的立体示意图。
附图标记说明
1油底壳 2第一吸油管
3第二吸油管 4主吸油管
5第三吸油管 6第四吸油管
7倾斜检测装置 8控制器
9换向控制阀
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
在本发明的描述中，需要理解的是，附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1至图3，本发明提供了一种自适应倾斜状态的机油吸油系统，包括油底壳1、若干吸油管、倾斜检测装置7和控制器8，各所述吸油管的吸油口分别与所述油底壳1内腔相连通，并且各所述吸油管的吸油口沿着所述油底壳1周向分隔布置，这样能够覆盖发动机倾斜的各个方位，能够适用于发动机任意方位倾斜角度变化较大的情况，所述倾斜检测装置7检测所述油底壳1的倾斜状况，根据所述倾斜检测装置7反馈的所述油底壳1的倾斜信息，所述控制器8控制各所述吸油管的通断；以使润滑机油的浸没某个或某些吸油口的吸油管导通，其余没有被润滑机油的浸没吸油口的吸油管截断，从而使润滑机油能够通过对应的吸油管对发动机内部的零部件进行润滑和冷却，同时又能够防止出现吸油管吸取不到润滑机油而吸取空气对发动机的部件造成磨损的情况；而且，由于沿着油底壳周向布置若干吸油管，对发动机油底壳形状和内部结构要求低，适用于各种异形油底壳；相对于现有的采用活动吸油管的吸油口在重力作用下自动旋转到最低位的方式，其存在活动吸油管自动旋转的灵活性和可靠性较难保证的技术问题，有本发明的吸油管的吸油口沿着油底壳周向布置，不需旋转，能够保证稳定可靠地工作。
在上述技术方案中，对于各吸油管的吸油口分别与油底壳1内腔相连通的方式，吸油管的吸油口可以位于油底壳1侧壁靠近底部的位置，从而能够使润滑机油尽可能地将吸油管的吸油口浸没。进一步地，作为一种优选实施例，参照图3，可以将吸油管的吸油口连接在油底壳1的底部，这样设计，能够最大程度地使润滑机油将吸油管的吸油口浸没，在一定程度上，能够有助于抵抗发动机倾斜角度变化较大所导致的对零部件润滑或冷却等方面的影响。
进一步地，参照图1，可以设置主吸油管4，使各吸油管的出油口均与主吸油管4相连通，将各吸油管吸取的润滑机油汇流到主吸油管4，主吸油管4将润滑机油输送到发动机内进行润滑或冷却等作业。
为了控制各吸油管的通断，可以在各吸油管上安装换向控制阀9，换向控制阀9用于控制各吸油管的通断，并且换向控制阀9与控制器8通过有线或无线方式进行通讯连接，根据倾斜检测装置7反馈的倾斜信息，控制器8做出判断，并发送控制指令给换向控制阀9，从而控制各吸油管的通断。
作为换向控制阀9的一个具体实施例，换向控制阀9可以为通断阀，通断阀是一种根据指令执行开或关动作的阀门，具体地，可以为电磁阀。此外，换向控制阀9可以为二位四通阀，两路吸油管分别与二位四通阀，通过二位四通阀的换向，实现一路吸油管导通，另一路吸油管截断；或者，换向控制阀9可以为三位四通阀，两路吸油管分别与三位四通阀，通过三位四通阀的换向，实现一路吸油管导通，另一路吸油管截断，或两路吸油管均被截断；或者，换向控制阀9也可以为其它能够实现类似功能的阀门。
作为斜检测装置7的一个具体实施例，斜检测装置7可以为检测倾斜角度的仪器，如倾角测量仪，倾角测量仪又称角度仪、电子式角度仪，经常用于系统的水平角度变化测量，可测量被测平面相对于水平位置的倾斜度、两部件相互平行度和垂直度。
为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合相对全面的技术特征对本发明的优选实施例进行说明。
参照图1至图3本发明优选实施方式中的自适应倾斜状态的机油吸油系统，包括油底壳1、若干吸油管、倾斜检测装置7和控制器8，各吸油管的吸油口分别与油底壳1底部相连，且与油底壳1内腔相连通，在各吸油管上安装有换向控制阀9，换向控制阀9可以为通断阀，各换向控制阀9分别与控制器8通讯连接，各吸油管的出油口均与主吸油管4相连；在油底壳1侧壁上安装有倾斜检测装置7，用于检测油底壳1的倾斜状况，倾斜检测装置7可以为倾斜仪。
运用上述自适应倾斜状态的机油吸油系统，本发明还提供了一种吸油系统控制方法，用于发动机自适应倾斜状态，具体地包括如下步骤：
根据倾斜检测装置7反馈的油底壳1的倾斜信息，确定油底壳1的倾斜低位区域；
控制器8控制倾斜低位区域内的吸油管处于吸油状态。
通过倾斜检测装置7对油底壳1的倾斜状态进行检测，能够确定油底壳1倾斜后相对较低的低位区域的位置，从而反馈给控制器8，由控制器8控制倾斜低位区域内的吸油管处于吸油状态，为发动机提供润滑机油，防止出现吸取不到润滑机油的情况出现。其中，低位区域是指车辆发生倾斜时，油底壳1内高度相对低的位置，与之相对的为高位区域。
具体地，参照图2，为了便于确定倾斜低位区域，可以以倾斜检测装置7所在位置为基准，设定油底壳1的X方向倾斜角度以及Y方向倾斜角度，从而更加准确地获得油底壳1的倾斜状态信息。
图3示出了自适应倾斜状态的机油吸油系统的一个具体结构形式，其中，油底壳1为矩形油箱，并且以第一吸油管2、第二吸油管3、第三吸油管5以及第四吸油管6等四个吸油管为例，第一吸油管2、第二吸油管3、第三吸油管5以及第四吸油管6分别与油底壳1底部四角中一个区域一一对应相连通，这样基本将油底壳1发生倾斜时可能地倾斜方位进行了覆盖。
作为一个实施例，对控制方法的具体控制程序可以做如下规定：
当X方向倾斜角度≥a、Y方向倾斜角度≥b时，导通第四吸油管6，截断其它吸油管，即使第一吸油管2、第二吸油管3及第三吸油管5处于截断状态；
当X方向倾斜角度≥a、-b＜Y方向倾斜角度＜b时，导通第四吸油管6或第一吸油管2，截断其它吸油管，即使第二吸油管3及第三吸油管5处于截断状态；
当X方向倾斜角度≥a、Y方向倾斜角度≤-b时，导通第一吸油管2，截断其它吸油管，即使第二吸油管3、第三吸油管5及第四吸油管6处于截断状态；
当X方向倾斜角度≤-a、Y方向倾斜角度≥b时，导通第三吸油管5，截断其它吸油管，即使第一吸油管2、第二吸油管3及第四吸油管6处于截断状态；
当X方向倾斜角度≤-a、-b＜Y方向倾斜角度＜b时，导通第三吸油管5或第二吸油管3，截断其它吸油管，即使第一吸油管2及第四吸油管6处于截断状态；
当X方向倾斜角度≤-a、Y方向倾斜角度≤-b时，导通第二吸油管3，截断其它吸油管，即使第一吸油管2、第三吸油管5及第四吸油管6处于截断状态；
当-a＜X方向倾斜角度＜a、Y方向倾斜角度≥b时，导通第四吸油管6或第三吸油管5，截断其它吸油管，即使第一吸油管2及第二吸油管3处于截断状态；
当-a＜X方向倾斜角度＜a、-b＜Y方向倾斜角度＜b时，保持原有状态不变；
当-a＜X方向倾斜角度＜a、Y方向倾斜角度＜-b时，导通第一吸油管2或第二吸油管3，截断其它吸油管，即使第三吸油管5及第四吸油管6处于截断状态；
其中，a为X方向倾斜切换角度，b为Y方向倾斜切换角度。
具体地，一般地，润滑机油较为充足，只有当车辆行驶在坡度较大的路面，才会使发动机出现较大的倾斜角度，从而需要面对某些吸油管的吸油口不能吸取润滑机油而吸取空气的情况；采用本发明的上述吸油系统控制方法，能够很好地避免出现不能吸取润滑机油而吸取空气的情况，保证向发动机提供润滑机油。能够适用于发动机任意方位倾斜角度变化较大的情况，对发动机油底壳形状和内部结构要求低，适用于各种异形油底壳，稳定可靠，容易检修。
而且，在吸油管上安装换向控制阀9，控制各吸油管的通断，对于处于截断状态的吸油管而言，即使由于该吸油管中存在一些空气，当倾斜状态解除后，由于换向控制阀9使该吸油管中仍然处于截断状态，所以可以使其内的空气能够不断溢出到油底壳1的上部空间，从而不会将该吸油管中空气带入到发动机中。
进一步地，a可以为10°-30°，优选地，a可以为20°-30°，同样地，b可以为10°-30°，优选地，b可以为20°-30°。
为了防止出现较为极端的情况，即油底壳1内的润滑机油量较少，此时，发动机出现倾斜角度较小的情况，也可能使某个或某些吸油管的吸油口吸取不到润滑机油，此时，a及b可以选取0°，具体的控制方法可以如下：
当X方向倾斜角度≥0、Y方向倾斜角度≥0时，导通第四吸油管6，截断其它吸油管，即使第一吸油管2、第二吸油管3及第三吸油管5处于截断状态；
当X方向倾斜角度≥0、Y方向倾斜角度≤0时，导通第一吸油管2，截断其它吸油管，即使第二吸油管3、第三吸油管5及第四吸油管6处于截断状态；
当X方向倾斜角度＜0、Y方向倾斜角度≥0时，导通第三吸油管5，截断其它吸油管，即使第一吸油管2、第二吸油管3及第四吸油管6处于截断状态；
当X方向倾斜角度＜0、Y方向倾斜角度＜0时，导通第二吸油管3，截断其它吸油管，即使第一吸油管2、第三吸油管5及第四吸油管6处于截断状态。
上述极端情况通常需要对换向控制阀9反复通断，使得对换向控制阀9控制较为频繁，为此，针对非极端情况，可以根据实际情况，对a及b进行选择，可以实现延时确认的设计。
在上述四路吸油管的技术方案中，为了便于理解，选取了几种较为简单的倾斜状态作为示例，并控制单独的吸油管导通且其余吸油管截断的方式进行抗倾斜的控制。在实际行驶中，车辆可能会出现某一侧处于低位而非某个角处于低位的情况，此时，完全可以控制处于倾斜低位区域内的某些吸油管导通且处于倾斜高位区域内的某些吸油管截断，这种控制方法同样属于本发明的技术构思，属于本发明的保护范围。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种自适应倾斜状态的机油吸油系统，其特征在于，包括油底壳(1)、若干吸油管、倾斜检测装置(7)和控制器(8)，各所述吸油管的吸油口与所述油底壳(1)内腔相连通且沿所述油底壳(1)周向分隔布置，所述控制器(8)根据所述倾斜检测装置(7)反馈的所述油底壳(1)的倾斜信息控制各所述吸油管的通断。
2.根据权利要求1所述的自适应倾斜状态的机油吸油系统，其特征在于，所述吸油管的吸油口与所述油底壳(1)底部相连。
3.根据权利要求1所述的自适应倾斜状态的机油吸油系统，其特征在于，各所述吸油管上设置有与所述控制器(8)连接的换向控制阀(9)。
4.根据权利要求1所述的自适应倾斜状态的机油吸油系统，其特征在于，各所述吸油管的出油口相连通。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的自适应倾斜状态的机油吸油系统，其特征在于，所述倾斜检测装置(7)安装在所述油底壳(1)的侧壁上。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的自适应倾斜状态的机油吸油系统，其特征在于，各所述吸油管的出油口均与主吸油管(4)相连通。
7.一种吸油系统控制方法，基于权利要求1至6中任一项所述的自适应倾斜状态的机油吸油系统，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
根据所述倾斜检测装置(7)反馈的所述油底壳(1)的倾斜信息，确定所述油底壳(1)的倾斜低位区域；
所述控制器(8)控制所述倾斜低位区域内的所述吸油管处于吸油状态。
8.根据权利要求7所述的吸油系统控制方法，其特征在于，以所述倾斜检测装置(7)所在位置为基准，设定所述油底壳(1)的X方向倾斜角度以及Y方向倾斜角度。
9.根据权利要求8所述的吸油系统控制方法，其特征在于，所述油底壳(1)为矩形油箱，各所述吸油管包括第一吸油管(2)、第二吸油管(3)、第三吸油管(5)以及第四吸油管(6)，所述第一吸油管(2)、第二吸油管(3)、第三吸油管(5)以及第四吸油管(6)分别与所述油底壳(1)底部的四角区域一一对应相连。
10.根据权利要求9所述的吸油系统控制方法，其特征在于，
当所述X方向倾斜角度≥a、所述Y方向倾斜角度≥b时，导通所述第四吸油管(6)，截断其它吸油管；
当所述X方向倾斜角度≥a、-b＜所述Y方向倾斜角度＜b时，导通所述第四吸油管(6)或所述第一吸油管(2)，截断其它吸油管；
当所述X方向倾斜角度≥a、所述Y方向倾斜角度≤-b时，导通所述第一吸油管(2)，截断其它吸油管；
当所述X方向倾斜角度≤-a、所述Y方向倾斜角度≥b时，导通所述第三吸油管(5)，截断其它吸油管；
当所述X方向倾斜角度≤-a、-b＜所述Y方向倾斜角度＜b时，导通所述第三吸油管(5)或所述第二吸油管(3)，截断其它吸油管；
当所述X方向倾斜角度≤-a、所述Y方向倾斜角度≤-b时，导通所述第二吸油管(3)，截断其它吸油管；
当-a＜所述X方向倾斜角度＜a、所述Y方向倾斜角度≥b时，导通所述第四吸油管(6)或所述第三吸油管(5)，截断其它吸油管；
当-a＜所述X方向倾斜角度＜a、-b＜所述Y方向倾斜角度＜b时，保持原有状态不变；
当-a＜所述X方向倾斜角度＜a、所述Y方向倾斜角度＜-b时，导通所述第一吸油管(2)或所述第二吸油管(3)，截断其它吸油管；
其中，a为X方向倾斜切换角度，b为Y方向倾斜切换角度。
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