CN209179839U - 一种发动机润滑系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机领域，公开一种发动机润滑系统，包括油底壳，用于将油底壳内的润滑油泵送至主油道的主油泵，压力传感器，用于测量主油道内的实际压力，辅助油泵组件，包括辅助油泵和冷却单元，辅助油泵用于将油底壳内的润滑油泵送至主油道，辅助油泵包括泵本体及用于驱动泵本体动作的电机；冷却单元用于对电机进行冷却；控制装置，用于根据主油道内的实际压力，选择性地通过辅助油泵和主油泵同时为主油道供油，或通过主油泵单独为主油道供油。常用工况下采用单独采用主油泵即可满足润滑需求，在怠速或急加速情况下，通过辅助油泵和主油泵共同为主油道供油，灵活控制主油道内压力。

Description

一种发动机润滑系统

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种发动机润滑系统。

背景技术

发动机正常工作时，通常不在怠速区域和额定区域运转，而且也不会一直满负荷运转。但是选择机油泵时，一般会选择能够保证所有工况下发动机均能正常工作的机油泵，因此所选机油泵的排量通常较大。采用上述机油泵存在以下技术问题：

主油泵的转速由发动机的转速确定，一旦发动机的转速确定，机油泵的转速也随之确定。若是发动机在常用转速部分负荷时，主油道内会出现流量、压力过剩的情况；若是发动机在高转速工作时，机油泵流量增加，主油道内压力增加，在主油道内压力增加至主油道限压阀开启压力时，主油道内的限压阀将打开，主油道的机油泄回至油底壳或机油泵前，导致机油泵功耗的浪费。此外，大排量的机油泵本体积较大，布置困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发动机润滑系统，能够根据主油道内的压力大小对发动机进行润滑。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种发动机润滑系统，包括油底壳，用于将所述油底壳内的润滑油泵送至主油道的主油泵，还包括：

压力传感器，用于测量所述主油道内的实际压力，

辅助油泵组件，包括辅助油泵和冷却单元，所述辅助油泵用于将所述油底壳内的润滑油泵送至所述主油道，所述辅助油泵包括泵本体及用于驱动所述泵本体动作的电机；所述冷却单元用于对所述电机进行冷却；

控制装置，用于根据主油道内的实际压力，选择性地通过所述辅助油泵和所述主油泵同时为所述主油道供油，或通过所述主油泵单独为所述主油道供油。

进一步地，所述控制装置包括发动机控制器和用于控制所述辅助油泵组件工作的辅助控制器，所述辅助控制器电连接于发动机控制器。

进一步地，还包括供电单元，用于为所述辅助控制器和所述发动机控制器供电。

进一步地，还包括用于测量发动机转速的转速传感器，所述转速传感器电连接于所述发动机控制器。

进一步地，所述辅助油泵为变量泵。

进一步地，所述油底壳和所述主油泵之间依次设有机油集滤器和第一止回阀。

进一步地，所述主油泵与所述主油道之间依次设有机油滤清器和机油冷却器。

进一步地，所述辅助油泵设于所述机油集滤器和所述机油滤清器之间，且所述机油滤清器和所述辅助油泵之间设有第二止回阀。

进一步地，所述冷却单元包括风扇，所述风扇设置于所述电机后端。

进一步地，所述冷却单元包括连接于所述发动机冷却系统的冷却管，所述辅助油泵上设有与所述冷却管连通的冷却通道；所述冷却管或所述冷却通道上设有开关阀，所述开关阀电连接于所述辅助控制器。

本实用新型的有益效果：采用本实用新型所述发动机润滑系统进行润滑工作时，常用工况下单独采用主油泵即可满足润滑需求，若是在怠速或急加速情况下，仅通过主油泵供油可能无法保证主油道内的机油具有足够的压力，此时通过辅助油泵和主油泵共同为主油道供油，实现了根据主油道内的压力需求选择性地通过辅助油泵和主油泵同时为所述主油道供油，或通过主油泵单独为主油道供油，灵活控制主油道内压力，使主油道内的实际压力满足需求。

附图说明

图1是本实用新型所述发动机润滑系统的原理图；

图2是采用本实用新型所述发动机润滑系统对发动机进行润滑时的工作流程图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

如图1所示，本实施例提供了一种发动机润滑系统，包括油底壳，用于将油底壳内的润滑油泵送至主油道的主油泵，油底壳和主油泵之间依次设有机油集滤器和第一止回阀，通过机油集滤器对润滑油进行初步过滤，通过设置第一止回阀，防止主油泵工作过程中出现润滑油反吸现象。主油泵与主油道之间依次设有机油滤清器和机油冷却器，通过机油滤清器对润滑油进行进一步的过滤，机油冷却器用于对润滑油进行冷却。优选地，上述主油泵为机械机油泵，为非变量泵。

上述发动机润滑系统还包括辅助油泵组件和控制装置，辅助油泵组件包括辅助油泵，辅助油泵用于将油底壳内的润滑油泵送至主油道，辅助油泵包括泵本体，及用于驱动泵本体动作的电机；控制装置用于根据主油道内的实际压力，选择性地通过辅助油泵和主油泵同时为主油道供油，或通过主油泵单独为主油道供油。控制装置包括发动机控制器和用于控制辅助油泵组件工作的辅助控制器，辅助控制器电连接于发动机控制器。

辅助油泵组件还包括冷却单元，冷却单元用于对电机进行冷却，以确保电机能够驱动泵本体能够正常工作。上述冷却单元为设置于电机后端的风扇，风扇电连接于辅助控制器，通过风扇工作对电机进行散热，即采用风冷的方式对电机进行散热。还可以采用发动机冷却系统对电机进行散热，具体地，冷却单元包括连接于发动机冷却系统的冷却管，辅助油泵上设有冷却通道，冷却管和冷却通道连通，冷却管、冷却通道和发动机的冷却系统形成对电机进行冷却的冷却回路，冷却管或冷却通道内设有开关阀，上述开关阀电连接于辅助控制器，在辅助油泵工作时，开关阀处于开启状态，若是辅助油泵不工作，则开关阀处于关闭状态。

为了进一步确保辅助油泵的冷却效果，本实施例的发动机润滑系统应用于车辆上时，若应用于工程机械、农用机械、货运车辆上，由于上述车辆的发动机位于车头，将辅助油泵设于发动机的前端；若应用于客车上，由于客车的发动机位于车辆尾部，通常将辅助油泵放置于散热通风比较好的区域。

上述辅助油泵设于机油集滤器和机油滤清器之间，而且机油滤清器和辅助油泵之间设有第二止回阀，通过第二止回阀防止辅助油泵工作过程中出现润滑油反吸现象。上述辅助油泵为变量泵，且连接于辅助控制器，由辅助控制器控制辅助油泵工作以及调节辅助油泵的排量，上述辅助控制器连接于发动机控制器，通过供电单元同时为辅助控制器和发动机控制器供电。优选地，上述供电单元为采用该润滑系统的车辆上的电池。

上述主油道内设置有连接于发动机控制器的压力传感器，用于测量主油道内的实际压力，发动机控制器根据主油道内的实际压力和预设压力的的比较结果，确定何时需要启动辅助油泵来辅助主油泵进行供油。

通过上述设置实现将主油泵和辅助油泵并联于机油集滤器和机油滤清器之间，主要用于对增压器和发动机中各个摩擦副等进行润滑。压力传感器将测量信号反馈至发动机控制器，发动机控制器得出相应的主油道压力，并判断主油道压力与预设压力的大小关系，若是主油道压力大于等于预设压力，则说明此时单独通过主油泵供油已经能够满足主油道内机油的压力需求，此时仅采用主油泵单独对主油道进行供油时，具体地，主油泵提供动力抽送油底壳内的机油，使油底壳的机油依次通过机油集滤器过滤、第一止回阀、主油泵、机油滤清器过滤、机油冷却器冷却后供给主油道，而后再流经增压器和各个摩擦副，并在对增压器和各个摩擦副进行润滑后，返回至油底壳。

若是主油道内的压力小于预设压力，说明此时在仅通过主油泵供油无法保证主油道内的机油具有足够的压力，发动机控制器将发送命令信号至辅助控制器，辅助控制器将控制辅助油泵工作，实现通过主油泵和辅助油泵同时为主油道供油，以满足发动机的润滑要求。具体地，辅助控制器控制辅助油泵工作，主油泵和辅助油泵同时提供动力抽送油底壳内的机油，使油底壳的机油通过机油集滤器过滤后，分为两个油路，一油路经过第一止回阀后流向主油泵，另一油路经过第二止回阀后流向辅助油泵，而后两油路在机油滤清器汇集，经过机油滤清器过滤、机油冷却器冷却后供给主油道，而后再对增压器和各个摩擦副进行润滑，并在对增压器和各个摩擦副进行润滑后返回至油底壳。

参照图2，采用上述发动机润滑系统对发动机进行润滑时具体过程如下：

S1、发动机工作过程中，判断主油道内的实际压力是否小于预设压力，若是，则执行S2，若否，则执行S3。

上述预设压力是根据发动机转速和发动机负荷率确定的，发动机转速和发动机负荷率不同对应的预设压力也是不同的，发动机负荷率等于当前转速下的的实际喷油量和油门全开时喷油量的比值，喷油量由油门的当前开度大小确定，当前转速下的实际喷油量是发动机控制器根据轨压和加电时间计算得出的，具体计算方式为现有技术，在此不再详细赘叙；某一转速下油门全开时喷油量为定值，当然不同型号的发动机，油门全开时喷油量的大小不同。针对每种型号的发动机，上述预设压力与发动机转速、发动机负荷率的关系是通过多次重复试验确定的数据表格。

发动机转速通过转速传感器测量，转速传感器电连接于发动机控制器，实现对发动机转速的实时监测。根据当前的发动机负荷率和发动机转速通过查表的关系确定对应的预设压力。

S2、启动辅助油泵，并在主油道内的压力大于等于预设压力时，辅助油泵停止供油。

本实施例中主油泵的排量比不采用辅助油泵时所选用机械油泵的排量小，而由于不同型号的发动机所采用的机械油泵的排量不同，在此不再具体限定，能够避免发动机在常用转速部分负荷时，出现主油道内机油流量、压力过剩的情况，以及高转速时机械油泵提供较多的润滑油，而使主油道因压力过大而出现润滑油泄压回流至油底壳的情况，解决了机械油泵功耗浪费的问题。由于选用了较小排量的主油泵，节省了生产成本，减小了主油泵的体积，解决了现有技术中主油泵体积过大而造成的空间布置困难问题。

在主油道内的实际压力小于预设压力时，说明此时油压不足，单纯的依靠主油泵供油已经不能满足润滑需求，此时需要启动辅助油泵，由辅助油泵和主油泵同时为主油道供油。

由于辅助油泵为变量泵，因此可以通过辅助控制器采用PID计算调节辅助油泵的排量，即根据主油道内的实际压力和预设压力的差值实时调整辅助油泵的排量，在主油道内的压力与预设压力之间的差值较大时，可以适当增大辅助油泵的排量，在主油道内的压力与预设压力之间的差值较小时，辅助油泵采用小排量工作，以使主油道内的压力能够快速达到预设压力，而又不至于超过主油道内的压力，同时避免了辅助油泵的频繁启停。采用电动变量泵能够实现润滑系统按需润滑，节省油耗。本实施例还通过滤波器滞环控制，避免辅助机油泵频繁启停，至于如何通过滤波器滞环控制避免辅助机油泵频繁启停为现有技术，在此不再详细描述。

S3、继续由主油泵为主油道供油。

在主油道内的实际压力大于等于预设压力时，说明此时仅通过主油泵供油已经能够满足润滑需求。

采用上述发动机润滑系统，单独采用主油泵即可满足常用工况需求，若是在怠速或急加速等工况下，仅通过主油泵供油无法保证主油道内的机油具有足够的压力，此时可以通过辅助油泵和主油泵共同为主油道供油，从而满足发动机特殊工况下的润滑要求。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机润滑系统，包括油底壳，用于将所述油底壳内的润滑油泵送至主油道的主油泵，其特征在于，还包括：

压力传感器，用于测量所述主油道内的实际压力，

辅助油泵组件，包括辅助油泵和冷却单元，所述辅助油泵用于将所述油底壳内的润滑油泵送至所述主油道，所述辅助油泵包括泵本体及用于驱动所述泵本体动作的电机；所述冷却单元用于对所述电机进行冷却；

控制装置，用于根据主油道内的实际压力，选择性地通过所述辅助油泵和所述主油泵同时为所述主油道供油，或通过所述主油泵单独为所述主油道供油。

2.根据权利要求1所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述控制装置包括发动机控制器和用于控制所述辅助油泵组件工作的辅助控制器，所述辅助控制器电连接于发动机控制器。

3.根据权利要求2所述的发动机润滑系统，其特征在于，还包括供电单元，用于为所述辅助控制器和所述发动机控制器供电。

4.根据权利要求2所述的发动机润滑系统，其特征在于，还包括用于测量发动机转速的转速传感器，所述转速传感器电连接于所述发动机控制器。

5.根据权利要求1所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述辅助油泵为变量泵。

6.根据权利要求1所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述油底壳和所述主油泵之间依次设有机油集滤器和第一止回阀。

7.根据权利要求6所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述主油泵与所述主油道之间依次设有机油滤清器和机油冷却器。

8.根据权利要求7所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述辅助油泵设于所述机油集滤器和所述机油滤清器之间，且所述机油滤清器和所述辅助油泵之间设有第二止回阀。

9.根据权利要求1至8任一所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述冷却单元包括风扇，所述风扇设置于所述电机后端。

10.根据权利要求1至8任一所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述冷却单元包括连接于所述发动机冷却系统的冷却管，所述辅助油泵上设有与所述冷却管连通的冷却通道；所述冷却管或所述冷却通道上设有开关阀。