CN1474040A - 用于二冲程发动机的油控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方法和装置，其中的方法和装置允许无须使用独立于单个发动机计时传感器的输出的负载传感器便可进行发动机润滑剂的控制。

Description

用于二冲程发动机的油控制装置

相关申请的参考

本申请是以我们以及另一发明人的名义提交的、系列号为09/682457的待审定申请(该申请是于2001年9月5日提交的，其标题为《发动机控制方法和装置》)的部分连续申请，上述待审定申请被转让给此处的受让人。

技术领域

本发明涉及用于控制发动机润滑系统的发动机控制系统，尤其涉及双循环发动机的润滑系统。

背景技术

上述待审定申请揭示了一种非常简单但极为有效的确定发动机负载以及响应确定的负载控制发动机点火系统的途径，从而简化了发动机的操作。由于该方法和装置的简单性，该方法和装置允许用于相对较小的、低生产容量的发动机，如摩托车、小型摩托车等发动机的应用。

除了点火系统之外，发明人还认识到许多其它的发动机控制系统是由发动机负载控制的，这些系统通常测定发动机负载来形成操作者的指令，而这通常又是从发动机节流控制的位置确定的。例如，在双循环发动机中通常采用一种独立的润滑系统，该润滑系统响应发动机的状态、如速度和负载、来计量油的输送，从而在不产生不希望的排放情况下提供足够的润滑。在1994年2月22日公开的美国特许专利5,287,833中示出了这样一种系统。在该系统中，润滑剂的供给量是通过使输送路径和返回路径之间的一流量控制泵循环来控制的。对于此类系统，发动机负载由确定节流开口的一节流阀位置传感器确定，并由此确定发动机负载。随后，查阅负载、发动机速度和油需求来确定所需的润滑剂的量，此后，使流量控制阀循环以提供该量。

节流口传感器被用在传统的润滑剂控制系统中以检测节流开口，该节流口传感器的应用会导致组件数量增加以及控制系统的复杂化。这显然会增加车辆的成本。此外，特别是在小型车辆中还会存在各种组件的位置布置问题，尤其由于发动机周围空间有限，节流阀位置传感器的布置会存在问题。

因此，本发明的主要目的在于提供一种无需节流阀位置传感器便可计算发动机负载的一发动机系统润滑剂控制。

此外，大多数发动机已具有用于点火控制的、检测发动机曲轴的角度位置的轴位置传感器。

因此，本发明的另一个目的在于，利用点火计时传感器的输出来确定用于控制一发动机润滑剂系统的发动机负载，从而不需要节流阀位置传感器。

发明内容

本发明的第一特征适用于内燃发动机及其润滑剂控制中。该发动机具有一根发动机从动轴以及一个与该轴相联的用于指示从动轴角度位置的计时传感器。发动机包括一个润滑系统，该润滑系统具有一个流量控制阀。该流量控制阀的操作是通过计时传感器的输出来控制的。

根据本发明的另一个特征，流量控制阀为双循环发动机的流量控制阀。

附图说明

图1为示出了用于本发明的发动机系统控制结构和方法的一种发动机轴速度传感器的示意图。

图2为示出了图1所示的传感器的输出的示图。

图3为根据本发明构造及操作的二冲程发动机润滑系统的润滑系统的局部示意图。

图4为润滑控制系统的框图。

具体实施方式

在参照其附图描述本发明之前，上述待审定申请的内容援引在此以作参考，这是由于该申请中更为详细地示出了本发明可以利用的基本类型的发动机以及一种基本的火花时间控制装置和方法。然而，也可以相信，从下列描述中本领域的技术人员将不仅易于理解如何用该申请中示出的基本的结构和方法来实践本发明，而且可以理解如何以下文中将要描述的发动机润滑系统来实践本发明。

接着，详细地参照附图，首先是图1，其中示出了一种发动机计时传感器，例如，该传感器是与任何所需类型的相关的内燃发动机的发动机从动轴元件相联。具体地说，固定了一个飞轮11，以与发动机轴一起转动，在此实施例中，特定是与曲轴12一起转动。曲轴12被轴颈支承以在发动机的一本体内旋转，这是本技术领域内公知的。飞轮11承载了一个定时记号13，如上述待审定专利中所指出的，与本技术领域中普通使用的那些相比，该定时记号具有较大的圆周范围。在一较佳实施例中，记号13的圆周长度约为曲轴旋转的60度，记号13的前边缘在顶部死点(tdc)之前几度。

传感器线圈14与定时记号13协作，当定时记号13的前边缘和后边缘通过传感器时，传感器线圈14产生正负脉冲。这些脉冲大致如图2所示。同样如图2所示，旋转的剩余部分不会引起输出。传感器线圈14可以使用一种传统的点火定时传感器。

两个前边缘脉冲信号之间的时间间隔T是轴12完成一次回转的时间，并且由此，此次回转的瞬时轴速度是该时间间隔的反函数。另一方面，定时记号13通过传感器线圈14的时间间隔t是轴12在完成紧接着顶部死点(tdc)之前的局部回转的瞬时时间。

如上述待审定申请中指出的，计算为旋转变化“D”的一角度的比值t/T与发动机负载直接相关。因此，发动机负载可使用贮存在微型计算机的存储器中的映象(map)来确定。对于映象，旋转变化度、曲轴的旋转速率以及发动机负载之间的相互关系由预备实验等方式的来确定，并且所获得的三维映象被贮存在存储器中。因此，发动机的润滑控制可以使用这些数据来设置。

现具体参照其它附图，首先参照图3，它示出了根据本发明构造和操作的润滑系统的结构示图。一种用于向任何所需类型的双循环内燃发动机(在框图中以标号15表示)的润滑系统供油的油供给系统总地由16表示。该系统16设有一个用于从油箱18向发动机15供油的油泵17。油泵17的吸入侧通过一油供给通道19与油箱18相连。油泵17的输送侧通过一油供给通道21与发动机15相连。一个总地以22表示的转换阀设置在油供给通道21中。

转换阀22包括一个电磁操作的三通阀以及与三个孔(一第一、一第二和一第三孔23、24、25)连通的开关。这是通过由一个电磁线圈27控制的一阀活塞26来完成的。

在本实施例中，第一孔23为入口孔，第二和第三孔24、25为出口孔。第一孔23与泵17的输送侧上的油供给通道21相连。第二孔24为一出口孔，它与发动机的油供给通道28相连。作为另一出口孔的第三孔25通过一油返回通道29与泵吸入侧上的油吸入通道19相连。

转换阀22的电磁线圈27根据开/关占空比通过由一CPU构成的油控制装置31控制，这将在下文中描述。油控制装置31通过一个主开关33由一电池32供电。传感器线圈14与油控制装置31相连，从而用于响应发动机的负载计算电磁线圈27的控制量，这将在下文中进一步描述。

参见图1和图2，传感器线圈14检测设置在飞轮11上的定时记号13，从而获得回转检测信号。因此，油控制装置31不是与传统的节流口检测传感器相连的，传统的节流口检测传感器是用于获得用来与发动机负载相关的发动机负载计算的节流口信号的。

现参照图4，它是根据本发明的油控制装置31的框图。油控制装置31包括一个可接收传感器线圈14的输出的波形整形电路34。波形整形电路向输出一速度信号D的一回转速度计算电路35和一旋转变化度计算电路36输出整形后的波。

旋转变化度计算电路36将其信号D输出至一负载计算电路37，用于根据旋转变化度D来计算发动机的负载。其输出的负载值被标示为L。而后，旋转速度计算电路35，速度信号D和负载信号L被传送到一个控制量计算电路38和一个转换阀驱动电路39，其中控制量计算电路38被用来根据旋转速度和发动机的负载来计算电磁三通阀38的开/关占空比。转换阀驱动电路39与转换阀22的电磁线圈27相连。

负载计算电路37根据计算出的旋转变化度D来计算发动机的负载L。对于发动机负载，从预备实验等方式获得的数据中准备带有作为参数的旋转变化度D的一维映象，或者带有作为参数的旋转变化度d和旋转速度N，并且被存贮在CPU31的存储器中，这样便可以使用映象来计算发动机的负载。

控制量计算电路38根据计算得出的旋转速度N和发动机负载L来计算转换阀22的驱动控制量，从而与该操作情况下的最优的油供给相应。在本实施例中，转换阀22是一个电磁三通阀，并且从入口孔23流向出口孔24、25的油的分配量是根据电磁线圈27的开/关占空比来确定的。

控制量计算电路38可计算开/关占空比。对于开/关占空比，带有作为参数的旋转速度N和发动机负载L的两维映象根据由预备实验之类的方式获得的数据来备制并且被贮存在CPU的存储器中，开/关占空比可以从映象中计算出。

或者，可以从旋转变化度D和旋转速度N中备制用于直接计算开/关占空比的一映象，而不从旋转变化度D中暂时确定负载L，开/关占空比可以直接从映象中计算出。在此种情况下，旋转变化度计算电路36和负载计算电路37形成了一个具有两种功能的一个整体计算电路。

转换阀驱动电路39可根据计算出的开/关占空比来驱动转换阀22的电磁线圈27。因此，从油泵送到转换阀的第一入口孔23的油的所需量从第二出口孔24供给到发动机，而多余的油通过第三孔25返回到油箱(泵的吸入侧)。

因此，从上述描述中，可以显而易见的是旋转速度可以从发动机的回转检测信号计算出，旋转变化度可以从同样的回转检测信号计算出，而发动机负载可以从旋转变化度计算出。因此，无须诸如节流口传感器之类特殊的发动机负载检测传感器即可确定发动机的负载，由此可有效地减少零件数量，简化结构，降低成本，并且由于响应操作情况而进行适当的供油，因此可以减少无效的油耗并且减少排烟。当然，本技术领域的普通技术人员可以理解的是，上述实施例仅是较佳实施人列，在不脱离为权利要求书所指示出的本发明的精神和范围的前提下可以作出各种变型和改进。

Claims (6)

1.一种用于内燃发动机及其控制的润滑系统，所述润滑系统具有一控制阀、一发动机从动轴、一与所述轴相联用于测定所述从动轴的角度位置的计时传感器，所述控制阀由所述计时传感器的输出来控制。

2.如权利要求1所述的用于内燃发动机及其控制的润滑系统，其特征在于，控制阀控制在所述发动机和所述油泵的吸入侧之间通过一油返回通道使油流从油泵转换到所述油泵的输送侧上的油供给通道而供应的润滑剂的量，

在所述油泵的输送侧上的一油供给通道和通过油返回通道的所述油泵的吸入侧与所述发动机之间转换来供给的。

3.如权利要求2所述的用于内燃发动机及其控制的润滑系统，其特征在于，发动机以一种两循环原理操作。

4.如权利要求2所述的用于内燃发动机及其控制的润滑系统，其特征在于，计时传感器在所述从动轴的小于一整转的旋转过程中感测从动轴的瞬时旋转速度，并且感测其中的整转的所述从动轴的旋转速度，其中包括测过的小于一整转的回转，并且从这些测量值确定发动机的负载以控制控制阀。

5.如权利要求4所述的用于内燃发动机及其控制的润滑系统，其特征在于，通过在相继的间隔过程中的速度变化来确定负载。

6.如权利要求2所述的用于内燃发动机及其控制的润滑系统，其特征在于，计时传感器包括一单个传感器。

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