內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中的油輸送的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請涉及在發(fā)動機(jī)中供應(yīng)油的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛可以使用發(fā)動機(jī)油系統(tǒng)來潤滑和/或冷卻內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的各種部件。發(fā)動機(jī)的油系統(tǒng)將油從油罐(常常稱為油底殼)供應(yīng)到發(fā)動機(jī)中需要供油的各種部件，例如軸承、液壓閥機(jī)構(gòu)和活塞冷卻噴射器(piston cooling jets)。
[0003]因此，在車輛運(yùn)行期間，發(fā)動機(jī)油系統(tǒng)可能有許多相互矛盾和重疊的需求。例如，不同的發(fā)動機(jī)部件可能具有不同的油流量和油壓需求。而且，對于給定部件的油需求可能根據(jù)工況(例如，發(fā)動機(jī)載荷、發(fā)動機(jī)溫度等)而變化。
[0004]解決各種發(fā)動機(jī)部件的不同油需求的一種方法包括，使用止回閥和控制閥來修改油路、油壓激活等。在Ducu的US 2005/0120982示出的另一種方法中，除了主油道之外，還提供了單獨(dú)的油道用于活塞冷卻。單級泵將油供應(yīng)到該主油道和該單獨(dú)的油道。電子控制閥基于發(fā)動機(jī)載荷和發(fā)動機(jī)溫度來控制油流入該單獨(dú)的油道。當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度和/或發(fā)動機(jī)載荷較低時，可以通過關(guān)閉控制閥來停止對該單獨(dú)的油道的油供應(yīng)，并且因此停止對活塞的油供應(yīng)。
[0005]然而，發(fā)明者在此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上述方法潛在的問題。例如，由于利用單級油泵來將油提供到不同的發(fā)動機(jī)部件，因此單級油泵的尺寸不得不被設(shè)計(jì)為滿足高流量以便進(jìn)行活塞冷卻。因此，即使使用單獨(dú)的油道，通過單級的尺寸過大的油泵將油供應(yīng)到活塞冷卻噴射器，也會增加功率消耗并且損失燃料經(jīng)濟(jì)性。作為另一個示例，即使止回閥和控制閥可以停止或降低到特定部件的流，單級油泵也可能以最高請求者請求的壓力持續(xù)將油提供到公共油道，從而造成液壓動力的損失和能量的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在此發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少部分解決上述問題的方法。在一個示例方法中，提供了一種用于發(fā)動機(jī)的方法，其包括:經(jīng)由低壓泵將油泵送到活塞冷卻噴射器，而分開地經(jīng)由高壓油泵將油泵送到汽缸蓋。以此方式，可以按照發(fā)動機(jī)的不同部件的需求，采用不同的泵以不同的壓力和流量(volume)供應(yīng)油。
[0007]例如，發(fā)動機(jī)中的油輸送系統(tǒng)可以包括至少兩個電動油泵，它們都彼此獨(dú)立地從公共的共享油底殼吸油并且將油返回到公共的共享油底殼。一個泵可以是與低壓回路流體連通的低壓泵，其以較低壓力供應(yīng)油，以經(jīng)由活塞冷卻噴射器冷卻活塞。另一個泵可以是流體耦接到高壓回路的高壓油泵，其以較高壓力將油提供到汽缸蓋、軸承、可變氣門運(yùn)行系統(tǒng)和/或渦輪增壓器。因此，在發(fā)動機(jī)運(yùn)行期間，低壓油泵可以僅將油供應(yīng)到活塞冷卻噴射器，并且可以不將油供應(yīng)到汽缸蓋、軸承、可變氣門運(yùn)行系統(tǒng)或渦輪增壓器。同時，高壓油泵可以將油僅輸送到汽缸蓋、軸承、可變氣門運(yùn)行系統(tǒng)和/或渦輪增壓器，并且可以不將油提供到活塞冷卻噴射器。
[0008]以此方式，油可以被分開地供應(yīng)到不同組的發(fā)動機(jī)部件，而不引起液壓動力損失，這些部件基于它們的不同的油壓和流量需求來分組(group)。通過使用分開的泵，可以基于耦接到給定泵的部件的潤滑和/或冷卻需求來獨(dú)立地激活每個泵。進(jìn)一步地，基于現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)工況和部件需求，這些泵可以以不同的速度和壓力同時運(yùn)行。因此，這允許每個泵的尺寸根據(jù)對這個泵的具體輸出需求來設(shè)計(jì)，從而能夠降低功耗，并且因此提高燃料經(jīng)濟(jì)性。因此，通過將具有較高流量和較低壓力潤滑需求的部件與具有較低流量和較高壓力潤滑需求的部件單獨(dú)分組，可以滿足非重疊的壓力和流量狀況，同時提供根據(jù)工況(例如，預(yù)熱溫度廓線)修改泵運(yùn)行的靈活性。
[0009]應(yīng)該理解，提供以上
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了以簡化的形式介紹一批概念，這些概念在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述。這并不意味著識別了要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，要求保護(hù)的主題的范圍由【具體實(shí)施方式】之后的權(quán)利要求唯一限定。此外，要求保護(hù)的主題不限于解決上面或者在本公開的任何部分中指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0010]圖1示出示例發(fā)動機(jī)的示例圖。
[0011]圖2根據(jù)本公開描繪發(fā)動機(jī)油輸送系統(tǒng)的方框圖。
[0012]圖3是示例流程圖，其示出確定圖2的示例發(fā)動機(jī)油輸送系統(tǒng)的運(yùn)行模式的方法。
[0013]圖4描繪基于發(fā)動機(jī)狀況和來自耦接到低壓油泵的部件的請求來控制該低壓油泵的示例流程圖。
[0014]圖5示出基于發(fā)動機(jī)狀況和來自耦接到高壓油泵的部件的請求來控制該高壓油泵的示例流程圖。
[0015]圖6根據(jù)本公開示出高壓油泵和低壓油泵的示例運(yùn)行。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面的描述涉及發(fā)動機(jī)(例如，圖1的發(fā)動機(jī))的油輸送系統(tǒng)，其包括高壓回路和低壓回路，其中每個回路耦接到單獨(dú)的泵。流體耦接到低壓回路的低壓泵選擇性地將油泵送到活塞冷卻噴射器，而流體耦接到高壓回路的高壓泵選擇性地將油泵送到汽缸蓋、軸承、渦輪增壓器和可變凸輪正時系統(tǒng)，如圖2所示。控制器可以被配置為執(zhí)行例程(例如，圖3的示例例程)以基于發(fā)動機(jī)冷卻和潤滑需求來確定兩個泵的運(yùn)行模式。例如，控制器可以使油系統(tǒng)運(yùn)行在以下模式:只有低壓泵運(yùn)行的第一模式(圖4)、只有高壓泵運(yùn)行的第二模式(圖5)和兩個泵同時運(yùn)行的第三模式。在圖6中示出了示例泵運(yùn)行。
[0017]圖1是示出多缸內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10的一個汽缸的示意圖。發(fā)動機(jī)10可以至少部分由包括控制器12的控制系統(tǒng)和經(jīng)由輸入設(shè)備130來自車輛操作員132的輸入來控制。在該示例中，輸入設(shè)備130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。
[0018]發(fā)動機(jī)10示出示例汽缸30 (又稱燃燒室30)，該汽缸是組合區(qū)域202的一部分，組合區(qū)域202包括汽缸蓋和發(fā)動機(jī)缸體。汽缸蓋可以包括用于選擇性地與例如進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)連通的一個或多個氣門，而發(fā)動機(jī)缸體可以包括多個汽缸、曲軸等。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，區(qū)域202可以包括除了圖1所示之外的額外的和/或替換的部件，而不偏離本公開的范圍。
[0019]發(fā)動機(jī)10的汽缸30包括汽缸壁32，活塞36設(shè)置在其中?；钊?6被示為耦接到曲軸40，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動被轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。曲軸40可以經(jīng)由中間傳動系統(tǒng)(未示出)耦接到車輛的至少一個驅(qū)動輪。而且，起動馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪(未示出)耦接到曲軸40，以能夠啟動發(fā)動機(jī)10的起動操作。
[0020]汽缸30經(jīng)由進(jìn)氣道42接收來自進(jìn)氣歧管44的進(jìn)氣，并且經(jīng)由排氣道48排放燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣道48可以分別經(jīng)由進(jìn)氣門52和排氣門54選擇性地與汽缸30連通。在一些實(shí)施例中，汽缸30可以包括兩個或更多個進(jìn)氣門和/或兩個或更多個排氣門。
[0021]發(fā)動機(jī)10還包括壓縮設(shè)備，例如渦輪增壓器206，其至少包括布置在進(jìn)氣道42內(nèi)的壓縮機(jī)162。壓縮機(jī)162可以至少部分由沿排氣道48布置的渦輪164驅(qū)動(例如，經(jīng)由傳動軸)。
[0022]燃料噴射器66被示為直接耦接到燃燒室30，用于與經(jīng)由電子驅(qū)動器68從控制器12接收到的信號FPW的脈沖寬度成比例地將燃料直接噴射到燃燒室中。以此方式，燃料噴射器66提供所熟知的燃料進(jìn)入汽缸30的直接噴射。燃料噴射器可以被安裝在例如燃燒室的側(cè)面或汽缸的頂部。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵和燃料軌的燃料輸送系統(tǒng)(未示出)輸送到燃料噴射器66ο在一些實(shí)施例中，燃燒室30可以替換地或額外地包括以如下配置布置在進(jìn)氣道42中的燃料噴射器，該配置提供所熟知的燃料進(jìn)入汽缸30上游的進(jìn)氣端口的進(jìn)氣道噴射。
[0023]進(jìn)氣道42被示為具有節(jié)氣門62，該節(jié)氣門包括節(jié)流板64，節(jié)流板的位置控制氣流。在該特定示例中，節(jié)流板64的位置可以經(jīng)由提供給節(jié)氣門62所包括的電動馬達(dá)或執(zhí)行器的信號通過控制器12來改變，這種配置可以稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)。以此方式，可以操作節(jié)氣門62以改變提供給汽缸30以及發(fā)動機(jī)10內(nèi)的其他汽缸的進(jìn)氣空氣。進(jìn)氣道42可以包括質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122，用于向控制器12提供各自的信號MAF和MAP。
[0024]排氣傳感器126被示為耦接到催化轉(zhuǎn)化器70上游的排氣道48。傳感器126可以是用于提供排氣空燃比的指示的任何適合的傳感器，例如線性氧傳感器或者UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、HEGO (加熱型EGO)、NOx、HC或者CO傳感器。排氣系統(tǒng)可以包括起燃催化劑和車底催化劑，以及排氣歧管、上游和/或下游空燃比傳感器。在一個示例中，催化轉(zhuǎn)化器70可以包括多個催化劑磚。在另一個示例中，可以使用多個排放控制設(shè)備，其各自都具有多個催化劑磚。在一個示例中，催化轉(zhuǎn)化器70可以是三元催化劑。
[0025]發(fā)動機(jī)10包括油輸送系統(tǒng)200，用于提供發(fā)動機(jī)部件的冷卻和潤滑。油輸送系統(tǒng)200包括低壓電動油泵204和高壓電動油泵203，它們接收來自控制器12的指令。由低壓電動油泵204泵出的油通過通道214被引導(dǎo)(ixnite)到基于較高流量和/或較低壓力需求而分組的第一組部件。例如，低壓電動油泵204可以將油泵送通過通道214，以經(jīng)由活塞冷卻噴射器208冷卻活塞36的下側(cè)。高壓電動油泵203將油經(jīng)由通道212泵送到第二組部件，包括例如渦輪增壓器206、軸承(未示出)以及在汽缸蓋和發(fā)動機(jī)模塊區(qū)域中的可變凸輪正時系統(tǒng)19。第二組部件可以基于它們的較高壓力和較低油流量需求而分組，用于部件的冷卻和潤滑。下面參考圖2進(jìn)一步描述