[發明專利]操作燃燒發動機潤滑系統的方法和裝置

在審

• 申請號: 201310010037.8
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103206282A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: K·格萊瑟;D·K·比德納;J·E·羅林格;E·巴伯;倪學海;J·斯邁利;S·加瑞特;A·皮楚特
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01M1/08
• 分類號: F01M1/08;F02D41/22;F01P3/08;F02F3/22;F01M1/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及操作裝配有可變控制油泵的燃燒發動機潤滑系統的方法和裝置。

背景技術

為了追求更好的燃料效率，車輛內燃發動機持續變小，但性能要求保持不變。這樣的發展依靠以增加的旋轉速度和負載操作的發動機。這些增加引起發動機工作過程中產生的熱相應增加，且因此對防止過熱的冷卻系統產生要求。活塞冷卻可部分通過活塞噴射裝置實現，其中活塞冷卻噴嘴（PCJ）用于產生噴射油到活塞底側的射流。油可在流走之前吸收燃燒熱，帶走熱并因此冷卻活塞。輸送到PCJ的油是經油泵加速的，油泵具有可變油壓以便油泵的油壓和/或泵輸出經調整以適合發動機的實際油要求，以便減小油泵的能量消耗。

調節油泵輸出的方法在DE2005034712A1中解決了，其中致動器提供有相對發動機操作參數產生的調節力，如確定的油溫或旋轉速度或負載，以便調節腔室體積。

在其他例子中，例如WO2007/042067A1，發動機的潤滑系統使用耦合到曲柄軸軸承接口的油泵和經主線連接到至少一個活塞冷卻噴嘴的輔助輸出。這樣，流入活塞冷卻噴嘴的油是利用比例閥響應發動機操作參數控制的，如油溫、旋轉速度或要求的扭矩。

在從操作這類活塞冷卻噴嘴時會產生問題，即，油泵必須允許進入活塞冷卻噴嘴的額外油流率，然而，持續增加的有利流率導致更高的摩擦損耗。如果這些摩擦損耗的變化相應于油泵可實現的輸出功率，這進而會導致怠速旋轉速度的波動并因此導致燃燒發動機操作故障。因此，使用可變油泵時減少燃燒發動機的摩擦損耗是有利的。

發明內容

本申請的發明人認識到上述問題，并通過提供操作發動機潤滑系統的方法和裝置解決了這些損耗，該發動機具有可變的可控油泵和多個活塞冷卻噴嘴，以便冷卻燃燒發動機的至少一個活塞，其中可以可靠地防止熱對活塞的損傷，同時使得能夠節省燃料且實現高效操作。

示例性方法和系統使用可變控制油泵和多個活塞冷卻噴嘴，以便冷卻燃燒發動機的至少一個活塞，其中活塞冷卻噴嘴是通過響應發動機負載閾值、發動機爆震、和/或乘客廂加熱改變油泵提供的油壓而選擇性激活或去激活的。這樣做，油泵用作開關裝置并根據活塞冷卻噴嘴激活和/或去激活方法被使用，以便有效地防止熱對活塞的損傷，同時確保燃燒發動機以節省燃料和有效的方式操作。

應該理解，上面提供的發明內容是為了以簡化的形式引入下面進一步描述的概念的選擇。這不意味著標識所要求主題的關鍵或基本特征，所要求的主題保護范圍由權利要求唯一定義。而且，所要求的主題不限于解決上面或本公開任何部分指出的任何不足的實施方式。

附圖說明

圖1是車輛發動機系統的示例性實施例。

圖2是操作發動機（諸如圖1中發動機）的示例性方法。

具體實施方式

在裝配有活塞冷卻噴嘴的發動機操作中，無需在所有時間恒定保持高油流速。利用可變可控油泵，在高負載操作時間，油壓可以有目的的方式增加到活塞冷卻噴嘴的無源接通或開啟（switch-on）閾值以上，而且，當操作不是對消耗提供更有利效果的高負載操作時，油壓可減小。

根據一個實施例，活塞冷卻噴嘴的選擇性激活或去激活可以通過至少一個彈簧加載閥門，響應控制系統激活的油泵壓力，以基于壓力的方式在每個情形中發生。

根據本發明一個實施例，也可以考慮點火時刻，其中爆震，即燃料不受控制的燃燒或自點火發生，換言之，所謂的臨界點火設定（borderline?ignition?setting，即BDL），依賴于活塞溫度的情形。可以適當地激活活塞冷卻噴嘴從而冷卻活塞并實現點火力時刻至少偏移1度，特別地至少偏移2度，曲柄角度，因而改善燃料節省并減小發動機退化。

上述選擇性激活活塞冷卻噴嘴導致的點火時刻偏移在相對低的負載和相對低旋轉速度發生，即在關于燃料節省所選擇的連續范圍內，該范圍中活塞由于機械狀況無需冷卻。

圖1是示意圖，其示出多缸發動機10的一個汽缸，其可包括在車輛推進系統中。發動機10可至少由包括控制器12的控制系統和車輛操作員132經輸入裝置130的輸入控制。在該例子中，輸入裝置130包括加速器踏板和產生比例踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。也可以包括乘客廂溫度控制裝置，如恒溫器控制裝置（未示出）。發動機10可包括多個汽缸，每個都具有包括燃燒腔室壁體32的燃燒腔室30，其中活塞36設置在其中。活塞36的往復式運動可通過機械耦合轉化為曲柄軸的旋轉運動。曲柄軸40可經中間傳動系統耦合到車輛的至少一個驅動輪。