机油平衡系统及其操作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机油平衡系统及其操作方法。该系统包括：油底壳(9)；发动机油套(10)；经由机油输入管线(12a)与油底壳连通并经由机油输入管线和机油输入总管线(12')与发动机油套连通的常规油泵(5)。该系统还包括：经由辅助机油输入管线(12b)与油底壳连通并经由辅助机油输入管线和机油输入总管线与发动机油套连通的风阻力辅助油泵(4)，风阻力辅助油泵中设有其中的齿轮之一与常规油泵(5)啮合作业的齿轮啮合器(8)；连接到风阻力辅助油泵，并且利用收集到的空气驱动风阻力辅助油泵的集风罩(6)。该系统不仅能够降低油耗、减少发动机的扭矩损耗并增大发动机的动力输出，而且可以减少发动机的磨损、延长发动机寿命。

Oil balance system and its operation method

The invention relates to an oil balance system and its operation method. The system includes an oil pan (9), an engine oil sleeve (10), an oil input line (12a) connected to the oil pan, and a conventional oil pump (5) connected to the engine oil sleeve through the oil input pipeline and the oil input line (12'). The system also includes: through the auxiliary oil pipeline input (12b) and oil pan is connected via the auxiliary oil pipeline and the oil input input pipe line and engine oil sets connected wind resistance auxiliary oil pump (4), one of the gear is arranged in the wind resistance of the auxiliary oil pump and conventional oil pump (5) gear is meshed operation the (8) connected to the auxiliary oil pump; wind resistance, wind and the collected air driven wind resistance auxiliary oil pump cover (6). The system can not only reduce fuel consumption, reduce engine torque loss and increase engine power output, but also reduce engine wear and prolong engine life.

【技术实现步骤摘要】
机油平衡系统及其操作方法
本专利技术涉及一种用于机动车辆的机油平衡系统，更具体地说，涉及一种具有风阻力辅助机油泵的机油平衡系统。另外，本专利技术还涉及该机油平衡系统的操作方法。
技术介绍
机动车辆中通常使用齿轮机油泵来泵送机油。众所周知，齿轮机油泵具有吸入侧和排出侧。在一定的压力下，齿轮机油泵借助两个相对转动且局部啮合的齿轮将机油吸入其吸入侧。被吸入的机油在充满齿轮的各个齿之后又被输送到其排出侧，从而实现机油的泵送。在现有技术中，齿轮机油泵的动力通常来自于发动机曲轴。例如，中国专利技术专利CN102121561B公开了一种可变排量的齿轮机油泵。该齿轮机油泵包括泵盖、泵体、主动齿轮传动部件、从动齿轮变量部件、调控阀部件和安全阀部件，泵盖和泵体通过螺栓连接在一起。主动齿轮传动部件由传动齿轮、主动轴和主动齿轮组成，从动齿轮变量部件由从动轴、从动齿轮、缺圆滑块、全圆滑块和弹簧组成，调控阀部件由调控柱塞阀芯、调控阀弹簧和调控阀螺塞组成，安全阀部件由安全阀钢球和安全阀弹簧组成。可以看到，该专利技术专利中的齿轮机油泵的动力来源就是发动机曲轴，并没有考虑到节约利用资源的问题。另外，该专利技术专利的齿轮机油泵具有纯机械结构，并没有设置对机油泵进行控制调节的发动机控制单元(ECU)，因此其控制精度差且机油压力调节能力低。此外，该专利技术专利仅仅提出了一种机油泵的结构，并没有提出明确的计算实际所需机油量的计算方法。事实上，该机油泵是通过改变从动齿轮啮合度这种单一手段来调节机油量的，其调节效率低且不能有效降低发动机的扭矩损耗。又比如，中国专利技术专利CN103423575B公开了一种齿轮式机油泵。该齿轮式机油泵包括泵体、泵盖、主动齿轮、主动轴、从动齿轮、从动轴以及驱动主动齿轮转动的驱动齿轮，泵盖远离泵体的端面上设置有凸缘；还包括盖罩，盖罩扣合于凸缘上，与凸缘形成用于容置驱动齿轮的型腔，凸缘上开设有供驱动齿轮的链条穿过的第一缺口，盖罩上开设有容置驱动齿轮的轮毂的第二缺口。可以看到，该专利技术专利中的齿轮式机油泵的动力来源依然是发动机曲轴，也没有达到充分利用资源的目的。另外，该专利技术专利仅提出了一种齿轮结构的机油泵，其传动比固定且不具备变传动比变扭矩的功能。此外，该专利技术专利仅仅提出了一种单一的机油泵结构，并没有相对应的逻辑控制系统，因此无法在机油量供求平衡的前提下，达到节省扭矩损耗并降低发动机油耗的作用。通常来说，发动机在正常工况行驶中机油温度为80～90℃，压力为0.2MPa～0.5MPa。当发动机在高转速、大负荷工况中时，机油温度甚至可达120℃以上。此时，机油消耗量增大、粘度下降，油膜建立会变得十分困难。同样，若机油压力过低，还会造成运动副磨损加速。由此，机油的供给平衡在发动机的实际工作中具有重要的作用，急需得到解决。为此，目前期望设计一种具有新型机油泵的机油平衡系统，该机油平衡系统不仅能够充分节约利用资源，而且能够有效提高机油泵的调节精度，改善发动机的运行效率。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种具有新型机油泵的机油平衡系统，该机油平衡系统能够充分节约利用资源。本专利技术的另一个目的在于提供一种机油平衡系统，该机油平衡系统能够有效提高机油泵的调节精度，改善发动机的运行效率。本专利技术的再一个目的在于提供上述机油平衡系统的操作方法。为此，本专利技术的第一方面涉及一种机油平衡系统，包括：存储机油用的油底壳；发动机油套，发动机油套经由机油返回管线与油底壳连通；以及常规油泵，常规油泵经由机油输入管线与油底壳连通并经由机油输入管线和机油输入总管线与发动机油套连通，其中，机油平衡系统还包括：风阻力辅助油泵，风阻力辅助油泵经由辅助机油输入管线与油底壳连通并经由辅助机油输入管线和机油输入总管线与发动机油套连通，风阻力辅助油泵中设有齿轮啮合器，齿轮啮合器中的齿轮之一与常规油泵啮合作业；以及集风罩，集风罩连接到风阻力辅助油泵，并且利用收集到的空气驱动风阻力辅助油泵。根据本专利技术的第二方面，在本专利技术第一方面的基础上，机油平衡系统还可以包括：设置在集风罩处的空气流量压力传感器，空气流量压力传感器测量集风罩收集到的空气流量；设置在发动机油套处的机油温度压力传感器，机油温度压力传感器测量机油在发动机油套中的机油温度；以及设置在机油输入总管线处的机油流量传感器，机油流量传感器测量机油在机油输入总管线处的机油流量，空气流量压力传感器、机油温度压力传感器和机油流量传感器与发动机控制单元相关联。根据本专利技术的第三方面，在本专利技术第一方面的基础上，机油平衡系统还可以包括空气滤清器，空气滤清器设置在集风罩与风阻力辅助油泵之间，以对集风罩收集到的空气进行过滤。根据本专利技术的第四方面，在本专利技术第一方面的基础上，齿轮啮合器可以与发动机控制单元相关联并且包括多级齿轮，每级齿轮的直径各不相同。根据本专利技术的第五方面，在本专利技术第四方面的基础上，齿轮啮合器可以包括三级齿轮，其中第一级齿轮的直径大于第二级齿轮，并且第二级齿轮的直径大于第三级齿轮。根据本专利技术的第六方面，在本专利技术第五方面的基础上，第一级、第二级和第三级齿轮的传动比可以为4:2:1。根据本专利技术的第七方面，在本专利技术第一方面的基础上，机油输入管线中可以设有单向阀，辅助机油输入管线中可以设有辅助单向阀和开度可调节的阀门。本专利技术的第八方面涉及一种操作如前所述的机油平衡系统的方法，包括以下步骤：·在车辆发动机启动之后，开启常规油泵；·根据车辆速度判断车辆处于低速状态、中速状态还是高速状态，并且根据车辆所处的状态使常规油泵与风阻力辅助油泵的齿轮啮合器中的齿轮之一啮合作业；·将机油流量传感器测量到的当前机油量与所需机油量进行比较，并且根据比较的结果切换齿轮啮合器与常规油泵啮合的齿轮并且调整开度可调节的阀门的开度，风阻力辅助油泵与常规油泵共同作用，直至当前机油量等于所需机油量。根据本专利技术的第九方面，在本专利技术第八方面的基础上，判断步骤包括：(i)当车辆处于低速状态时，常规油泵与齿轮啮合器中的第一级齿轮啮合作业，辅助机油输入管线中的开度可调节的阀门关闭；(ii)当车辆处于中速状态时，常规油泵与齿轮啮合器中的第二级齿轮啮合作业，阀门打开且开度可调节；(iii)当车辆处于高速状态时，常规油泵与齿轮啮合器中的第一级齿轮啮合作业，阀门打开且开度可调节。根据本专利技术的第十方面，在本专利技术第八方面的基础上，所需机油量(V1)根据以下等式计算得到：V1＝K1*T_oil+K2*T_water+K3*HNDATA+K4*LDATAD，其中：K1为机油温度补正系数，T_oil为机油温度压力传感器测量得到的机油温度，K2为水温补正系数，T_water为水温，K3为转速补正系数，HNDATA为发动机转速，K4为负荷补正系数，并且LDATAD为发动机负荷。根据本专利技术的第十一方面，在本专利技术第八方面的基础上，判断步骤包括：(i)当所需机油量大于当前机油量时，则根据第三级、第二级和第一级齿轮的顺序调整与常规油泵啮合的齿轮并调整阀门的开度，直至所需机油量等于当前机油量；(ii)当所需机油量小于当前机油量时，则根据第一级、第二级和第三级齿轮的顺序调整与常规油泵啮合的齿轮并调整阀门的开度，直至所需机油量等于当前机油量。本专利技术的机油平衡系统利用风阻力来驱动辅助机油泵，这与现有技术相比是巨大的创新。事实上，在申请人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机油平衡系统，包括：存储机油用的油底壳(9)；发动机油套(10)，所述发动机油套(10)经由机油返回管线(13)与所述油底壳(9)连通；以及常规油泵(5)，所述常规油泵(5)经由机油输入管线(12a)与所述油底壳(9)连通并经由所述机油输入管线(12a)和机油输入总管线(12')与所述发动机油套(10)连通，其特征在于，所述机油平衡系统还包括：风阻力辅助油泵(4)，所述风阻力辅助油泵(4)经由辅助机油输入管线(12b)与所述油底壳(9)连通并经由所述辅助机油输入管线(12b)和所述机油输入总管线(12')与所述发动机油套(10)连通，所述风阻力辅助油泵(4)中设有齿轮啮合器(8)，所述齿轮啮合器(8)中的齿轮之一与所述常规油泵(5)啮合作业；以及集风罩(6)，所述集风罩(6)连接到所述风阻力辅助油泵(4)，并且利用收集到的空气驱动所述风阻力辅助油泵(4)。

【技术特征摘要】
1.一种机油平衡系统，包括：存储机油用的油底壳(9)；发动机油套(10)，所述发动机油套(10)经由机油返回管线(13)与所述油底壳(9)连通；以及常规油泵(5)，所述常规油泵(5)经由机油输入管线(12a)与所述油底壳(9)连通并经由所述机油输入管线(12a)和机油输入总管线(12')与所述发动机油套(10)连通，其特征在于，所述机油平衡系统还包括：风阻力辅助油泵(4)，所述风阻力辅助油泵(4)经由辅助机油输入管线(12b)与所述油底壳(9)连通并经由所述辅助机油输入管线(12b)和所述机油输入总管线(12')与所述发动机油套(10)连通，所述风阻力辅助油泵(4)中设有齿轮啮合器(8)，所述齿轮啮合器(8)中的齿轮之一与所述常规油泵(5)啮合作业；以及集风罩(6)，所述集风罩(6)连接到所述风阻力辅助油泵(4)，并且利用收集到的空气驱动所述风阻力辅助油泵(4)。2.如权利要求1所述的机油平衡系统，其特征在于，还包括：设置在所述集风罩(6)处的空气流量压力传感器(1)，所述空气流量压力传感器(1)测量所述集风罩(6)收集到的空气流量；设置在所述发动机油套(10)处的机油温度压力传感器(2)，所述机油温度压力传感器(2)测量机油在所述发动机油套(10)中的机油温度；以及设置在所述机油输入总管线(12')处的机油流量传感器(3)，所述机油流量传感器(3)测量机油在所述机油输入总管线(12')处的机油流量，所述空气流量压力传感器(1)、所述机油温度压力传感器(2)和所述机油流量传感器(3)与发动机控制单元(11)相关联。3.如权利要求1所述的机油平衡系统，其特征在于，还包括：空气滤清器(7)，所述空气滤清器(7)设置在所述集风罩(6)与所述风阻力辅助油泵(4)之间，以对所述集风罩(6)收集到的空气进行过滤。4.如权利要求1所述的机油平衡系统，其特征在于，所述齿轮啮合器(8)与发动机控制单元(11)相关联并且包括多级齿轮，每级齿轮的直径各不相同。5.如权利要求4所述的机油平衡系统，其特征在于，所述齿轮啮合器(8)包括三级齿轮(c、b、a)，其中第一级齿轮(c)的直径大于第二级齿轮(b)，并且所述第二级齿轮(b)的直径大于第三级齿轮(a)。6.如权利要求5所述的机油平衡系统，其特征在于，所述第一级、第二级和第三级齿轮(c、b、a)的传动比为4:2:1。7.如权利要求1所述的机油平衡系统，其特征在于，所述机油输入管线...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，
申请(专利权)人：日立汽车系统苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32