EP1043483A1 - Verfahren zum Regeln der Schmierung, vorzugsweise bei Verbrennungsmotoren und Anordnung zum Regeln gemäss dem Verfahren - Google Patents

Verfahren zum Regeln der Schmierung, vorzugsweise bei Verbrennungsmotoren und Anordnung zum Regeln gemäss dem Verfahren Download PDF

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EP1043483A1 EP00105639A EP00105639A EP1043483A1 EP 1043483 A1 EP1043483 A1 EP 1043483A1 EP 00105639 A EP00105639 A EP 00105639A EP 00105639 A EP00105639 A EP 00105639A EP 1043483 A1 EP1043483 A1 EP 1043483A1
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    • F01M2250/64—Number of revolutions

Definitions

  • the invention relates to a method for regulating the lubrication, preferably at Internal combustion engines and a control arrangement according to the method, according to the preamble of the main and secondary claim
  • a generic method for regulating the lubrication on the basis of operating parameters of an internal combustion engine is known by the document DE-P 753 580.
  • the amount of lubricant preferably for the cylinder lubrication of an internal combustion engine, is dimensioned and supplied depending on the operating state of the internal combustion engine. This is made possible by the following structure: A centrifugal governor and the control rod of an injection pump, with the interposition of a lever system, form the actuator for a quantity-adjustable lubricant pump that is driven by the crankshaft of the internal combustion engine. The result is a quantity of lubricant which is dependent on the quantity of fuel injected and the speed of the internal combustion engine and which is conveyed by the lubricant pump to the lubrication circuit of the internal combustion engine.
  • the arrangement according to the invention comprises a control circuit for the lubricant pump with a characteristic diagram for setpoint-dependent pressure values of the lubricant for one or more selected measuring points in the lubrication circuit. Depending on the operating state of the engine, setpoint pressure values of the lubricant can be called up from this map.
  • a downstream unit which receives the signals of the respective target pressure value and the current actual pressure of one of the selected measuring points of the lubrication circuit, forms a signal of the control deviation for a control device. This sets the effective direction of the actuator, which regulates the delivery rate of the lubricant pump, in accordance with the signal of the control deviation.
  • the associated pressure control circuit 2 is constructed as follows. Setpoint pressure values p sw at a selected measuring point M, e.g. B. a lubrication circuit SK, are stored in a map 40 and can be entered when entering the parameters, for. B. the engine speed n, the load L and the engine temperature T, the current operating state of an internal combustion engine 35, can be read from this.
  • a control deviation RA is determined in a unit 41 and supplied to a control device 42. If there is a control deviation RA, the actuator 13 is shifted via signals S13 of the control device 42, with an increase or decrease in delivery being set. This takes place until the actual pressure p i of the oil at the selected measuring point M in the lubrication circuit SK corresponds to the target pressure value p sw which is dependent on the operating state and is read from the characteristic diagram 40.
  • the temperature TL can advantageously be detected at a particularly vulnerable bearing point VL of the internal combustion engine VM, see FIG. 2.
  • a map 40 contains operating state-dependent setpoint pressure values p sw from one or more selected measuring points M of the lubrication circuit SK, which can be called up as a function of the signals of the operating state applied to the input.
  • a unit 41 has signals on the input side of the respective target pressure value p sw and the current actual pressure p i , from which a signal of the control deviation RA is formed.
  • a control device 42 feeds the actuator 13 in accordance with the signal of the control deviation RA and thus determines its direction of action and the position of the control lever of the lubricant pump 1.
  • a unit 43 see FIG. 2, is advantageous for evaluating the temperature TL at a particularly vulnerable, the highest loaded bearing VL available. When the permissible temperature TL is exceeded, a signal Fmax for setting a maximum delivery of the lubricant pump 1 is generated. This signal Fmax is present on the input side together with the signal of the control deviation RA of a priority circuit 44, only the output side being effective when the signal Fmax is present, with which a maximum delivery of the lubricant pump is set.
  • the actuator 13 can be an electromagnet, an electrical, hydraulic or be a pneumatic servomotor, its control directly or indirectly from the pressure control circuit 2 is done.

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Abstract

Es ist bereits bei Brennkraftmaschinen bekannt, die Schmiermittelpumpen in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine unter Erfassung von Laststellung und Motordrehzahl zu regeln. Erfindungsgemäß wird die Schmiermittelpumpe über ein Kennfeld gesteuert, wobei die Kenngrößen dem Motorsteuergerät entnommen werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Schmierung, vorzugsweise bei Verbrennungsmotoren und eine Anordnung zum Regeln gemäß dem Verfahren, entsprechend dem Oberbegriffen des Haupt- und Nebenanspruches
Vorbekannt ist ein gattungsgemäßes Verfahren zum Regeln der Schmierung anhand von Betriebsparametern eines Verbrennungsmotors durch die Schrift DE-P 753 580. Die Schmiermittelmenge, vorzugsweise für die Zylinderschmierung einer Brennkraftmaschine wird abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine bemessen und ihr zugeführt Dies wird durch folgenden Aufbau möglich:
Ein Fliehkraftregler und die Regelstange einer Einspritzpumpe bilden unter Zwischenschaltung eines Hebelsystems das Stellglied für eine mengenregelbare Schmiermittelpumpe, die ausgehend von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird.
Im Ergebnis ergibt sich eine, von der eingespritzten Kraftstoffmenge und der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängige Schmiermittelmenge, die von der Schmiermittelpumpe gefördert dem Schmierkreislauf der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
Vorbekannt ist eine ähnliche Anordnung durch die Schrift DE 36 37 031 A1 bei Dieselmotoren für den Antrieb von Schiffen. Die Ölpumpe wird belastungsabhängig eingestellt, so daß sie sowohl bei Nenndrehzahl oder - leistung als auch im Teillastbereich des Motors die Schmierung an allen Schmierstellen ausreichend gewährleistet.
Der Erfindung liegt einerseits die Aufgabe zugrunde ein gattungsgemäßes Verfahren zum Regeln der Schmierung und andererseits eine Anordnung zum Regeln gemäß dem Verfahren zu schaffen. Dabei sollen Eingangsdaten, die dem Motorsteuergerät anliegen oder in diesem entstehen, und besondere Funktionaldaten des Schmierzustandes als Einflußgrößen einen sicheren Schmierzustand gewährleisten. Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren und eine Anordnung mit den jeweiligen Merkmalen des kennzeichenden Teiles des Haupt- und Nebenanspruches erreicht.
Die erfindungsgemäße Anordnung umfaßt einen Regelkreis für die Schmiermittelpume mit einem Kennfeld für vom Betriebszustand abhängige Solldruckwerte des Schmiermittels für eine oder mehrere ausgewählte Meßstellen im Schmierkreislauf. Aus diesem Kennfeld sind vom Betriebszustand des Motors Solldruckwerte des Schmiermittels abhängig abrufbar. Eine nachgeschaltete Einheit, der Signale des jeweiligen Solldruckwertes und des momentanen Ist-Druckes einer der ausgewählten Meßstellen des Schmierkreislaufes anliegen, bildet ein Signal der Regelabweichung für eine Ansteuereinrichtung. Diese stellt entsprechend dem Signal der Regelabweichung die Wirkrichtung des Stellgliedes ein, welches die Fördermenge der Schmiermittelpumpe regelt.
In dem Kennfeld können direkte und indirekte Einflüsse auf die Schmierung bei allen Betriebsbedingungen eines Motors für die Mengenregelung der Schmierpumpe berücksichtigt werden. Einzelheiten des Verfahrens sowie Ausgestaltungen der Anordnung gemäß den Unteransprüchen werden im Zusammenhang mit den erzielten Verteilen in der Beschreibung erläutert.
Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend beschrieben.
Es zeigt:
Fig.1
ein schematisiertes Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig.2
ein schematisiertes Schaltbild einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung.
Fig.1 zeigt einen Druekregelkreis 2, z. B. für eine von einem Verbrennungsmotor VM angetriebene Schmiermittelpumpe 1, deren Fördermenge mittels eines Stellgliedes 13 veränderbar ist. Diese Schmiermittelpumpe 1 speist den Schmierkreislauf DK, der z. B. über eine Drosselstelle zum Rücklauf R entlastet wird. Er ist in den Fig. 1 und Fig. 2 nur schematisch ohne Einzelheiten dargestellt.
Der zugehörige Druckregelkreis 2 ist wie folgt aufgebaut. Solldruckwerte psw an einer ausgewählten Meßstelle M, z. B. eines Schmierkreislaufes SK, sind in einem Kennfeld 40 gespeichert und können bei Eingabe der Parameter, z. B. der Motordrehzahl n, der Last L und der Motortemperatur T, des momentanen Betriebszustandes eines Verbrennungsmotors 35, aus diesem ausgelesen werden.
Bei einem Vergleich des ausgelesenen Soll-Druckwertes psw und des Ist-Druckes pi an der ausgewählten Meßstelle M des Schmierkreislaufes SK wird in einer Einheit 41 eine Regelabweichung RA ermittelt und einer Ansteuervorrichtung 42 zugeführt.
Bei vorhandener Regelabweichung RA wird das Stellglied 13 über Signale S13 der Ansteuervorrichtung 42 verlagert, wobei eine Mehr- oder Minderförderung eingestellt wird. Dies erfolgt, bis der Ist-Druck pi des Öls an der ausgewählten Meßstelle M im Schmierkreislauf SK dem betriebszustandsabhängigen, aus dem Kennfeld 40 ausgelesenen Soll-Druckwert psw entspricht.
An einer besonders gefährdeten Lagerstelle VL des Verbrennungsmotors VM kann vorteilhaft die Temperatur TL erfaßt werden, siehe Fig. 2. Überschreitet die Temperatur TL einen Grenzwert, so wird eine Maximalförderung Fmax der Schmiermittelpumpe eingestellt wird. Die übrigen Parameter des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors VM bleiben in diesem Fall ohne Einfluß auf die eingestellte maximale Fördermenge Fmax.
Die erfindungsgemäße Anordnung zum Regeln der Schmierung, siehe Fig. 1, gemäß dem Verfahren weist folgende Baugruppen auf. Ein Kennfeld 40 enthält betriebszustandsabhängige Soll-Druckwerte psw von einer oder mehreren ausgewählten Meßstellen M des Schmierkreislaufes SK, die in Abhängigkeit von den eingangsseitig anliegenden Signalen des Betriebszustandes abrufbar sind. Einer Einheit 41 liegen eingangsseitig Signale des jeweiligen Soll-Druckwertes psw und des momentanen Ist-Druckes pi an, aus denen ein Signal der Regelabweichung RA gebildet wird. Eine Ansteuereinrichtung 42 speist entsprechend dem Signal der Regelabweichung RA das Stellglied 13 und bestimmt damit dessen Wirkrichtung und die Stellung des Regelhebels der Schmiermittelpumpe 1. Vorteilhaft ist eine Einheit 43, siehe Fig. 2, zum Auswerten der Temperatur TL an einer besonders gefährdeten, am höchsten belasteten Lagerstelle VL vorhanden. Beim Überschreiten der zulässigen Temperatur TL wird ein Signal Fmax zum Einstellen einer Maximalförderung der Schmiermittelpumpe 1 gebildet.
Dieses Signal Fmax liegt zusammen mit dem Signal der Regelabweichung RA einer Vorrangschaltung 44 eingangsseitig an, wobei beim Anliegen des Signals Fmax nur dieses ausgangsseitig wirksam ist, womit eine Maximalförderung der Schmiermittelpumpe eingestellt wird.
Das Stellglied 13 kann ein Elektromagnet, ein elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Stellmotor sein, dessen Ansteuerung direkt oder indirekt vom Druckregelkreis 2 erfolgt.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Regeln der Schmierung, vorzugsweise für Verbrennungsmotoren mit einer mengenregelbaren Schmiermittelpumpe, wobei deren Stellglied in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine unter Erfassung von Laststellung und Motordrehzahl betätigt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale,
    ein Druckregelkreis (2) für die Schmiermittelpumpe (1) weist ein Kennfeld (40) für vom Betriebszustand abhängige Soll-Druckwerte (psw) des Schmiermittels für eine oder mehrere ausgewählte Meßstellen (M) des Schmierkreislaufes (SK) auf,
    die Soll-Druckwerte (psw) des Schmiermittels sind vom Betriebszustand abhängig aus dem Kennfeld (40) abrufbar,
    eine Einheit (41), der Signale des jeweiligen Solldruckwertes (psw) und des momentanen Ist-Druckes (pi) einer der ausgewählten Meßstellen (M) des Schmierkreislaufes (SK) anliegen, bildet ein Signal der Regelabweichung (RA),
    eine Ansteuereinrichtung (42), die entsprechend dem Signal (1) der Regelabweichung (RA) das die Fördermenge der Schmiermittelpumpe (1) regelnde Stellglied (13) bewegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auswahl der steuernd wirksamen Meßstelle (Mw), an welcher der momentane Ist-Druck (pi) erfaßt wird, und des zur Meßstelle (Mw) zugehörigen Kennfeld (40) in Abhängigkeit von den Parametern des Betriebszustandes (PBz) des Verbrennungsmotors (VM) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an einer besonders gefährdeten Lagerstelle (VL) die Temperatur (TL) erfaßt wird, und beim Überschreiten eines Grenzwertes eine Maximalförderung einstellbar ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß beim Überschreiten eines Grenzwertes der Temperatur (Tl) die übrigen Parameter des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors (VM) ohne Einfluß auf die Fördermenge sind.
  5. Anordnung zum Regeln der Schmierung gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, vorzugsweise für Verbrennungsmotoren mit einer mengenregelbaren Schmiermittelpumpe, deren Stellglied in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine bei Erfassung von Laststellung und Motordrehzahl betätigbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das mengenverändernde Stellglied (13) von einem Druckregelkreis (2) angesteuert ist, der folgende Baugruppen enthält:
    ein Kennfeld (40) für betriebszustandsabhängige Soll-Druckwerte (psw) für eine oder mehrere ausgewählte Meßstellen (M) des Schmierkreislaufes (SK), die betriebszustandsabhängig abrufbar sind,
    eine Einheit (41), der Signale des jeweiligen Soll-Druckwertes (psw) und des momentanen Ist-Druckes (pi) anliegen, aus denen ein Signal der Regelabweichung (RA) gebildet wird,
    eine Ansteuereinrichtung (42), die entsprechend dem Signal der Regelabweichung (RA) die Wirkrichtung des Stellgliedes (13) einstellt.
  6. Anordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Einheit (43) zum Auswerten der Temperatur (TL) an einer besonders gefährdeten Lagerstelle (VL) angeordnet ist, die beim Überschreiten eines Grenzwertes ein Signal (Fmax) zur Einstellung der Maximalförderung bildet.
  7. Anordnung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Signal (Fmax) für maximale Fördermenge der Einheit (43) zum Auswerten der Temperatur (TL) und das Signal der Regelabweichung (RA) einer Vorrangschaltung (44) eingangsseitig anliegen, wobei bei Anliegen des Signals (Fmax) nur dieses ausgangsseitig wirksam ist.
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