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TECHNISCHES FACHGEBIET
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Die Erfindung betrifft das Fachgebiet der Verbrennungsmotoren und insbesondere ein elektrisch gesteuertes Motor-Ölsparsystem und ein zugehöriges Verfahren.
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HINTERGRUND DES STANDS DER TECHNIK
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Aufgrund der Entwicklung eines Bewusstseins für geringen Kohlenstoffverbrauch und Umweltschutz ist der Ölverbrauch ein Thema, dem bei Fahrzeugen immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt wird. Um es dem elektrisch gesteuerten Motor zu ermöglichen, unter den Betriebsbedingungen eines niedrigen Ölverbrauchsbereichs am Laufen zu bleiben, müssen Drehzahl und Ausgangsleistung des Motors begrenzt werden, um sicherzustellen, dass der Motor für lange Zeit in einem optimalen Zustand läuft.
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Es gibt jedoch viele Arten von elektrisch gesteuerten Motorsystemen; einige elektrisch gesteuerte Systeme (beispielsweise BOSCH-Systeme) sind direkt mit Ölspareinrichtungen ausgestattet, sodass sie eine Ölsparfunkion haben, aber einige Systeme (beispielsweise DELPHI-Systeme) sind nicht mit der Ölsparfunktion ausgestattet, und zum Umsetzen der Funktion wird eine zusätzliche Vorrichtung benötigt.
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Das aktuelle elektrisch gesteuerte System ohne Ölsparfunktion weist die folgenden Mängel auf:
- Erstens kann nicht flexibel eine Funktion zum Begrenzen der Motordrehzahl ausgewählt werden;
- zweitens kann nicht flexibel eine Funktion zum Begrenzen der Ausgangsleistung des Motors ausgewählt werden;
- drittens kann nicht flexibel eine Funktion zum gleichzeitigen Begrenzen der Motordrehzahl und der Motorleistung ausgewählt werden; und
- viertens gibt es keine Auswahl zum Wiederherstellen der Einstellungen des ursprünglichen Zustands, wenn der Motor keine Begrenzungen benötigt.
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Aus dem Stand der Technik sind die
CN 201 408 091 Y , welche einen Temperatursensor eines Fahrzeugmotors mit elektronischer Benzineinspritzung und Ölsparfunktion offenbart, und die
DE 10 2011 081 088 A1 , welche eine Vorgehensweise für eine Wechseldruck-Öleinspritzung offenbart, bekannt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Schwächen des oben erwähnten Stands der Technik zu überwinden. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um die Schwächen des oben erwähnten Stands der Technik zu überwinden, stellt die vorliegende Erfindung ein elektrisch gesteuertes Motor-Ölsparsystem und ein zugehöriges Verfahren bereit, das eine einfache und zweckmäßige Struktur hat und sowohl eine Motordrehzahl als auch eine Motorleistung begrenzen kann, sodass der elektrisch gesteuerte Motor unter den Betriebsbedingungen eines niedrigen Ölverbrauchsbereichs läuft und die Kosten gering sind.
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Um den oben erwähnten Zweck zu erfüllen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein elektrisch gesteuertes Motor-Ölsparsystem bereitgestellt. Das elektrisch gesteuerte Motor-Ölsparsystem beinhaltet eine Motorsteuerung; einen Temperatursensor, dessen Eingangsende mit einem Eingangsende der Motorsteuerung über ein erstes Temperatursignal-Eingangsbündel und ein zweites Temperatursignal-Eingangsbündel verbunden ist, um ein Wärmeschutzsystem für den Motor zu bilden; und ein Motor-Ölsparsystem, aufweisend: einen Drei-Positionen-Auswahlschalter, einen Temperaturregelungswiderstand für Halblast und einen Temperaturregelungswiderstand für Nulllast; wobei ein ortsfester Kontakt des Drei-Positionen-Auswahlschalters mit dem ersten Temperatursignal-Eingangsbündel verbunden ist und ein bewegbarer Kontakt mit Enden des Temperaturregelungswiderstands für Halblast bzw. des Temperaturregelungswiderstands für Nulllast verbunden ist und das zweite Temperatursignal-Eingangsbündel mit den anderen Enden des Temperaturregelungswiderstands für Halblast und des Temperaturregelungswiderstands für Nulllast verbunden ist; gemäß dem Leistungsmodus der tatsächlichen Bewegungsbetriebsbedingung eines Fahrzeugs, selektives Verbinden des Temperaturregelungswiderstands für Halblast oder des Temperaturregelungswiderstands für Nulllast parallel mit dem Temperatursensor über den Drei-Positionen-Auswahlschalter.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Temperatursensor ein Temperatursensor für Wasser, ein Temperatursensor für Kraftstofföl, ein Temperatursensor für einen Lufteintritt oder ein Temperatursensor für Motoröl.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Leistungsmodus der tatsächlichen Bewegungsbetriebsbedingung des Fahrzeugs in drei Typen unterteilt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die drei Typen ein Volllastmodus, ein Halblastmodus und ein Nulllastmodus.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Anwenden des oben erwähnten elektrisch gesteuerten Motor-Ölsparsystems bereitgestellt, und das Verfahren beinhaltet: den Schritt des Bestimmens eines Leistungsmodus einer tatsächlichen Bewegungsbetriebsbedingung eines Fahrzeugs durch einen Antrieb; wenn die tatsächliche Bewegungsbetriebsbedingung des Fahrzeugs der Volllastmodus ist, Freigeben eines bewegbaren Kontakts eines Drei-Positionen-Auswahlschalters, um einen offenen Schaltkreis zu bilden; wenn die tatsächliche Bewegungsbetriebsbedingung des Fahrzeugs der Halblastmodus ist, Schieben des bewegbaren Kontakts des Drei-Positionen-Auswahlschalters nach oben, sodass der Temperaturregelungswiderstand für Halblast und der Temperatursensor parallel verbunden werden; wenn die tatsächliche Bewegungsbetriebsbedingung des Fahrzeugs der Nulllastmodus ist, Ziehen des bewegbaren Kontakts des Drei-Positionen-Auswahlschalters nach unten, sodass der Temperaturregelungswiderstand für Nulllast und der Temperatursensor parallel verbunden werden; und Einleiten eines entsprechenden Schritts einer Wärmeschutz-Ölbegrenzung durch die Motorsteuerung.
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Im Vergleich mit dem Stand der Technik hat die vorliegende Erfindung folgende vorteilhafte Effekte: Durch die Verwendung eines Prinzips einer Wärmeschutz-Ölbegrenzung gemäß einer Kühlflüssigkeitstemperatur eines elektrisch gesteuerten Systems bei laufendem Fahrzeug stellt das elektrisch gesteuerte Motor-Ölsparsystem gemäß der Motorleistung unterschiedliche Begrenzungsmodi ein, begrenzt die Motordrehzahl und die Öleinspritzmenge und stellt sicher, dass der Motor im besten Ölverbrauchsbereich läuft, sodass das Ziel der Öleinsparung für das Fahrzeug mit geringen Kosten erreicht wird.
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Die technische Lösung der Erfindung wird des Weiteren nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen und Ausführungsformen ausführlich beschrieben.
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Figurenliste
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Die begleitenden Zeichnungen sind für das weitere Verständnis der Erfindung bereitgestellt und stellen einen Teil der Spezifikation dar, und dienen zur Erklärung der Erfindung zusammen mit den Ausführungsformen der Erfindung ohne Einschränkung der Erfindung, wobei:
- 1 eine schematische Ansicht eines elektrisch gesteuerten Motor-Ölsparsystems der vorliegenden Erfindung ist;
- 2 ein Graph mehrerer Leistungsstufen eines elektrisch gesteuerten Motor-Ölsparsystems der vorliegenden Erfindung ist; und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines elektrisch gesteuerten Motor-Ölsparsystems der vorliegenden Erfindung ist.
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Die folgenden Bezugszeichen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verwendet:
- 1
- Temperatursensor;
- 11
- erstes Temperatursignal-Eingangsbündel;
- 12
- zweites Temperatursignal-Eingangsbündel;
- 2
- Motorsteuerung;
- 3
- Motor-Ölsparsystem;
- 4
- Drei-Positionen-Auswahlschalter;
- 5
- Temperaturregelungswiderstand für Halblast;
- 6
- Temperaturregelungswiderstand für Nulllast.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen dargestellt. Es sollte ersichtlich sein, dass die hierin beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen nur der Darstellung und Erklärung der Erfindung dienen und sie nicht einschränken.
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Durch Ölbegrenzung eines elektrisch gesteuerten Systems bei laufendem Fahrzeug stellt das elektrisch gesteuerte Motor-Ölsparsystem der vorliegenden Erfindung gemäß der Motorleistung unterschiedliche Begrenzungsmodi ein, begrenzt die Motordrehzahl und die Öleinspritzmenge und stellt sicher, dass der Motor im besten Ölverbrauchsbereich läuft, sodass das Ziel der Öleinsparung für ein Fahrzeug mit geringeren Kosten erreicht wird.
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Wie in 1 gezeigt ist, verwendet das elektrisch gesteuerte Motor-Ölsparsystem eine Wärmeschutzmaßnahme des elektrisch gesteuerten Systems, um die Menge des Motoröls zu begrenzen, und stellt sicher, dass der Motor im besten Ölverbrauchsbereich läuft, sodass das Ziel der Öleinsparung für das Fahrzeug erreicht wird, das spezifisch Folgendes aufweist: ein Wärmeschutzsystem, das durch den Temperatursensor 1 und die Motorsteuerung (ECU) 2 gebildet wird, und ein vom Wärmeschutzsystem abhängiges Motor-Ölsparsystem 3, wobei das Motor-Ölsparsystem 3 hauptsächlich den Drei-Positionen-Auswahlschalter 4 des Motor-Ölsparsystems 3 durch den Antrieb gemäß dem Dreigang-Leistungsmodus der tatsächlichen Bewegungsbetriebsbedingung des Fahrzeugs steuert und der Dreigang-Leistungsmodus spezifisch Folgendes umfasst: die normale Leistung (Volllastmodus), die Leistung im ersten Gang (Halblastmodus) und die Leistung im zweiten Gang (Nulllastmodus), d. h. der temperaturgesteuerte Widerstand des Motor-Ölsparsystems 3 wird selektiv parallel mit dem Temperatursensor 1 verbunden, um den Signalwert für die erfasste Temperatur in der Motorsteuerung 2 zu ändern, wobei die Menge des Motoröls mittels einer Wärmeschutzmaßnahme des elektrisch gesteuerten Systems begrenzt wird und das Ziel der Öleinsparung für das Fahrzeug erreicht wird, indem gemäß der Motorleistung unterschiedliche Begrenzungsmodi eingestellt werden, die Motordrehzahl und die Öleinspritzmenge begrenzt werden und sichergestellt wird, dass der Motor im besten Ölverbrauchsbereich läuft, sodass geringere Kosten erzielt werden.
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Der Temperatursensor 1 ist ein Temperatursensor für Wasser, ein Temperatursensor für Kraftstofföl, ein Temperatursensor für einen Lufteintritt oder ein Temperatursensor für Motoröl, dessen Eingangsende durch das erste Temperatursignal-Eingangsbündel 11 und das zweite Temperatursignal-Eingangsbündel 12 mit dem Eingangsende der Motorsteuerung 2 verbunden ist, um ein Wärmeschutzsystem für den Motor zu bilden.
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Das Motor-Ölsparsystem 3 beinhaltet: einen Drei-Positionen-Auswahlschalter 4, einen Temperaturregelungswiderstand 5 für Halblast und einen Temperaturregelungswiderstand 6 für Nulllast. Der ortsfeste Kontakt des Drei-Positionen-Auswahlschalters 4 ist mit dem ersten Temperatursignal-Eingangsbündel 11 verbunden, der bewegbare Kontakt des Drei-Positionen-Auswahlschalters 4 ist mit den rechten Enden des Temperaturregelungswiderstands 5 für Halblast bzw. des Temperaturregelungswiderstands 6 für Nulllast verbunden, und das zweite Temperatursignal-Eingangsbündel 12 ist mit den linken Enden des Temperaturregelungswiderstands 5 für Halblast und des Temperaturregelungswiderstands 6 für Nulllast verbunden.
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Gemäß dem Widerstandskennwert des Temperatursensors des elektrisch gesteuerten Systems wird das Ziel einer künstlichen Änderung des aktuellen Temperatursignalwerts erreicht, indem eine parallele Verbindung mit dem Temperaturregelungswiderstand 5 für Halblast und dem Temperaturregelungswiderstand 6 für Nulllast hergestellt wird, die bei einem Temperatursignal-Stift einen entsprechenden Widerstand haben (Kühlmitteltemperatur, Kraftstofföltemperatur oder Lufteintrittstemperatur stehen zur Verfügung, und nun wird die Kühlmitteltemperatur als Beispiel herangezogen). In diesem Sinn setzt das System die Wärmeschutzmaßnahme mittels des Signals für eine besonders hohe Kühlmitteltemperatur des elektrisch gesteuerten Systems um, sodass die Begrenzung der Öleinspritzmenge für den Motor durchgeführt wird. Das System setzt des Weiteren mittels des Kühlmittel-Temperatursignals des elektrisch gesteuerten Systems eine Schutzmaßnahme durch Begrenzung der Motordrehzahl um, sodass die Begrenzung der Motordrehzahl durchgeführt wird. Zudem setzt das System die Maßnahme einer gleichzeitigen Begrenzung der Ölmenge und der Drehzahl mittels des elektrisch gesteuerten Motorsystem gemäß dem Kühlmittel-Temperatursignal um. Der Antrieb wählt gemäß unterschiedlichen Betriebsbedingungen Widerstände (Temperaturregelungswiderstand 5 für Halblast und Temperaturregelungswiderstand 6 für Nulllast) mit unterschiedlichen Widerstandswerten aus. Die optimierte Konfiguration wird durch die Parameter des elektrisch gesteuerten Systems standardisiert, um eine Zweigang-Ölsparfunktion umzusetzen, sodass der Motor stets in einer sparsamen Ölverbrauchszone laufen kann, wodurch das Ziel der Ölsparvorrichtung erreicht wird. Schließlich kann das System automatisch in den ursprünglichen Betriebszustand zurück versetzt werden. Wenn das Fahrzeug keine Anforderungen an Öleinsparung oder Anforderungen an hohe Leistung hat, muss der Drei-Positionen-Auswahlschalter nur in den Leerlauf gestellt werden, und das elektrisch gesteuerte System wird automatisch ohne Beeinflussung zurück in den ursprünglichen Zustand versetzt.
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Wie in 2 und 3 gezeigt ist, läuft der gesamte Steuerungsprozess des Systems wie folgt ab:
- Volllastmodus: Wenn das Motor-Ölsparsystem 3 gemäß der tatsächlichen Bewegungsbedingung des Fahrzeugs eine normale Ausgangsleistung benötigt, gibt der Antrieb den bewegbaren Kontakt des Drei-Positionen-Auswahlschalters 4 frei, um einen offenen Schaltkreis zu bilden, d. h. der Temperatursensor 1 wird nicht aktiviert, ein ursprüngliches Signal wird direkt in die Motorsteuerung 2 eingegeben und die Ausgangsleistung des Motors wird nicht begrenzt.
- Halblastmodus: Wenn das Motor-Ölsparsystem 3 gemäß der tatsächlichen Bewegungsbedingung des Fahrzeugs die Ausgangsleistung im ersten Gang benötigt, schiebt der Antrieb den bewegbaren Kontakt des Drei-Positionen-Auswahlschalters 4 nach oben, um den Temperaturregelungswiderstand 5 für Halblast zu verbinden, sodass der Temperaturregelungswiderstand 5 für Halblast und der Temperatursensor 1 parallel verbunden sind, um ein neues Temperaturkennwertsignal zu bilden (durch Berücksichtigung wird sichergestellt, dass sich der Temperaturkennwert im Wärmeschutztemperaturbereich für den Motor in der Motorsteuerung 2 befindet), das in die Motorsteuerung 2 eingegeben wird, und durch Verwendung der Wärmeschutzfunktionsmaßnahme der Software in der Motorsteuerung 2 wird die Begrenzung der maximalen Ausgangsölmenge des Motors begrenzt (durch Vergleichen der zum Fahrzeug gehörenden Berechnung mit der charakteristischen Kurve für die Motorölmenge befindet sich die Kurve für die Ölmenge im niedrigsten Ölverbrauchsbereich des Motors, sodass der Motor die gesamte Zeit über im Ölsparbereich läuft), wobei die Kurve für die Begrenzung der Ausgangsölmenge beispielsweise wie folgt aussieht:
| Temp. (℃) | -40 | 0 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 110 | 130 | 133 | 134 | 140 | 150 |
| Ölrest (%) | 0 | 0 | 0 | 2 | 5 | 11 | 20 | 38,4 | 60 | 70 | 70 | 70 | 70 | 85 | 85 | 85 |
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Währenddessen wird, mittels der Höchstdrehzahlmaßnahme gemäß Motortemperaturbegrenzung in der Motorsteuerung
2, die Höchstdrehzahl des Motors erreicht (durch Vergleichen der zum Fahrzeug gehörenden Berechnung mit der charakteristischen Kurve für die Motorölmenge befindet sich die Motorbetriebsdrehzahl im niedrigen Ölverbrauchsbereich des Motors, sodass der Motor die gesamte Zeit über im Ölsparbereich läuft), wobei die Kurve für die Begrenzung der Höchstdrehzahl beispielsweise wie folgt aussieht:
| Temp. (℃) | -40 | 0 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 110 | 130 | 133 | 134 | 140 | 150 |
| Drehzahl | 2400 | 2400 | 2400 | 2400 | 2400 | 2400 | 2400 | 2400 | 2400 | 1800 | 1800 | 1800 | 1800 | 1500 | 1500 | 1500 |
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Schließlich wird der Motor, durch die Motorsteuerung 2 und unter der Funktion der gleichzeitigen maximalen Ausgangsölmenge des Motors und Höchstdrehzahl, darauf begrenzt, im niedrigsten Ölverbrauchsbereich zu laufen, sodass das Ziel der Öleinsparung für das Fahrzeug erreicht wird.
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Nulllastmodus: Wenn das Motor-Ölsparsystem 3 gemäß der tatsächlichen Bewegungsbedingung des Fahrzeugs die Ausgangsleistung im zweiten Gang benötigt, zieht der Antrieb den bewegbaren Kontakt des Drei-Positionen-Auswahlschalters 4 nach unten, um den Temperaturregelungswiderstand 6 für Nulllast zu verbinden, sodass der Temperaturregelungswiderstand 6 für Nulllast und der Temperatursensor 1 parallel verbunden sind, um ein neues Temperaturkennwertsignal zu bilden (der Temperaturkennwert befindet sich Wärmeschutztemperaturbereich für den Motor und überschneidet sich nicht gleichzeitig mit dem Temperaturbereich beim parallelen Verbinden des Temperaturregelungswiderstands 5 für Halblast), das in die Motorsteuerung 2 eingegeben wird, und nutzt die Wärmeschutzfunktionsmaßnahme der Software in der Motorsteuerung 2, um die Begrenzung der maximalen Ausgangsölmenge des Motors zu erreichen (die Kurve für die Ölmenge befindet sich im sparsamen Ölverbrauchsbereich des Motors); währenddessen wird, mittels der Höchstdrehzahlmaßnahme gemäß Motortemperaturbegrenzung in der Motorsteuerung 2, das Ziel der Begrenzung der Höchstdrehzahl des Motors erreicht (die Motorbetriebsdrehzahl befindet sich im sparsamen Ölverbrauchsbereich des Motors). Durch die Motorsteuerung 2 und unter der Funktion der gleichzeitigen Höchstdrehzahl und maximalen Ausgangsölmenge des Motors wird der Motor darauf begrenzt, im sparsamen Ölverbrauchsbereich zu laufen, sodass das Ziel der Öleinsparung für das Fahrzeug erreicht wird.
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Die Widerstandswerte des Temperaturregelungswiderstands 5 für Halblast und des Temperaturregelungswiderstands 6 für Nulllast müssen flexibel begrenzt werden und gemäß der Widerstandskurve für den Temperaturkennwert des Temperatursensors 1 festgelegt werden, um sicherzustellen, dass der parallel verbundene Widerstand den Wärmeschutztemperaturbereich des Motors erreicht und sich die einzelnen Wärmeschutztemperaturbereiche der Widerstände nicht überschneiden. Der Begrenzungswert für die Ausgangsölmenge und die Höchstdrehzahl kann gemäß spezifischen Fahrzeuganforderungen flexibel und präzise festgelegt werden.
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Durch die Verwendung eines Prinzips einer Wärmeschutz-Ölbegrenzung gemäß einer Kühlflüssigkeitstemperatur eines elektrisch gesteuerten Systems bei laufendem Fahrzeug stellt das elektrisch gesteuerte Motor-Ölsparsystem gemäß der Motorleistung unterschiedliche Begrenzungsmodi ein, begrenzt die Motordrehzahl und die Öleinspritzmenge und stellt sicher, dass der Motor im besten Ölverbrauchsbereich läuft, sodass das Ziel der Öleinsparung für das Fahrzeug mit geringen Kosten erreicht wird.
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Es sollte vermerkt werden, dass die obigen Ausführungsformen nur zur Darstellung der Erfindung dienen und sie nicht einschränken sollen. Obwohl die Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die oben erwähnten Ausführungsformen dargestellt ist, werden Fachpersonen erkennen, dass die technischen Lösungen der zuvor erwähnten Ausführungsformen modifiziert werden können oder einige technische Merkmale davon äquivalent ersetzt werden können. Diese Modifikationen oder Ersetzungen führen nicht dazu, dass das Wesentliche der entsprechenden technischen Lösungen vom Gedanken und Umfang der technischen Lösungen jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abweicht.
