專利名稱：用于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的油控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，尤其涉及雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
上述待審定申請揭示了一種非常簡單但極為有效的確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載以及響應(yīng)確定的負(fù)載控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的途徑，從而簡化了發(fā)動(dòng)機(jī)的操作。由于該方法和裝置的簡單性，該方法和裝置允許用于相對較小的、低生產(chǎn)容量的發(fā)動(dòng)機(jī)，如摩托車、小型摩托車等發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。
除了點(diǎn)火系統(tǒng)之外，發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到許多其它的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是由發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制的，這些系統(tǒng)通常測定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載來形成操作者的指令，而這通常又是從發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流控制的位置確定的。例如，在雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中通常采用一種獨(dú)立的潤滑系統(tǒng)，該潤滑系統(tǒng)響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)、如速度和負(fù)載、來計(jì)量油的輸送，從而在不產(chǎn)生不希望的排放情況下提供足夠的潤滑。在1994年2月22日公開的美國特許專利5,287,833中示出了這樣一種系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，潤滑劑的供給量是通過使輸送路徑和返回路徑之間的一流量控制泵循環(huán)來控制的。對于此類系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載由確定節(jié)流開口的一節(jié)流閥位置傳感器確定，并由此確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。隨后，查閱負(fù)載、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和油需求來確定所需的潤滑劑的量，此后，使流量控制閥循環(huán)以提供該量。
節(jié)流口傳感器被用在傳統(tǒng)的潤滑劑控制系統(tǒng)中以檢測節(jié)流開口，該節(jié)流口傳感器的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致組件數(shù)量增加以及控制系統(tǒng)的復(fù)雜化。這顯然會(huì)增加車輛的成本。此外，特別是在小型車輛中還會(huì)存在各種組件的位置布置問題，尤其由于發(fā)動(dòng)機(jī)周圍空間有限，節(jié)流閥位置傳感器的布置會(huì)存在問題。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種無需節(jié)流閥位置傳感器便可計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的一發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)潤滑劑控制。
此外，大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)已具有用于點(diǎn)火控制的、檢測發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的角度位置的軸位置傳感器。
因此，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，利用點(diǎn)火計(jì)時(shí)傳感器的輸出來確定用于控制一發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑劑系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，從而不需要節(jié)流閥位置傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一特征適用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)及其潤滑劑控制中。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有一根發(fā)動(dòng)機(jī)從動(dòng)軸以及一個(gè)與該軸相聯(lián)的用于指示從動(dòng)軸角度位置的計(jì)時(shí)傳感器。發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)潤滑系統(tǒng)，該潤滑系統(tǒng)具有一個(gè)流量控制閥。該流量控制閥的操作是通過計(jì)時(shí)傳感器的輸出來控制的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，流量控制閥為雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的流量控制閥。


圖1為示出了用于本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)和方法的一種發(fā)動(dòng)機(jī)軸速度傳感器的示意圖。
圖2為示出了圖1所示的傳感器的輸出的示圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造及操作的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)的潤滑系統(tǒng)的局部示意圖。
圖4為潤滑控制系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式
在參照其附圖描述本發(fā)明之前，上述待審定申請的內(nèi)容援引在此以作參考，這是由于該申請中更為詳細(xì)地示出了本發(fā)明可以利用的基本類型的發(fā)動(dòng)機(jī)以及一種基本的火花時(shí)間控制裝置和方法。然而，也可以相信，從下列描述中本領(lǐng)域的技術(shù)人員將不僅易于理解如何用該申請中示出的基本的結(jié)構(gòu)和方法來實(shí)踐本發(fā)明，而且可以理解如何以下文中將要描述的發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)來實(shí)踐本發(fā)明。
接著，詳細(xì)地參照附圖，首先是圖1，其中示出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)時(shí)傳感器，例如，該傳感器是與任何所需類型的相關(guān)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)從動(dòng)軸元件相聯(lián)。具體地說，固定了一個(gè)飛輪11，以與發(fā)動(dòng)機(jī)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在此實(shí)施例中，特定是與曲軸12一起轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸12被軸頸支承以在發(fā)動(dòng)機(jī)的一本體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，這是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的。飛輪11承載了一個(gè)定時(shí)記號(hào)13，如上述待審定專利中所指出的，與本技術(shù)領(lǐng)域中普通使用的那些相比，該定時(shí)記號(hào)具有較大的圓周范圍。在一較佳實(shí)施例中，記號(hào)13的圓周長度約為曲軸旋轉(zhuǎn)的60度，記號(hào)13的前邊緣在頂部死點(diǎn)(tdc)之前幾度。
傳感器線圈14與定時(shí)記號(hào)13協(xié)作，當(dāng)定時(shí)記號(hào)13的前邊緣和后邊緣通過傳感器時(shí)，傳感器線圈14產(chǎn)生正負(fù)脈沖。這些脈沖大致如圖2所示。同樣如圖2所示，旋轉(zhuǎn)的剩余部分不會(huì)引起輸出。傳感器線圈14可以使用一種傳統(tǒng)的點(diǎn)火定時(shí)傳感器。
兩個(gè)前邊緣脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔T是軸12完成一次回轉(zhuǎn)的時(shí)間，并且由此，此次回轉(zhuǎn)的瞬時(shí)軸速度是該時(shí)間間隔的反函數(shù)。另一方面，定時(shí)記號(hào)13通過傳感器線圈14的時(shí)間間隔t是軸12在完成緊接著頂部死點(diǎn)(tdc)之前的局部回轉(zhuǎn)的瞬時(shí)時(shí)間。
如上述待審定申請中指出的，計(jì)算為旋轉(zhuǎn)變化“D”的一角度的比值t/T與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載直接相關(guān)。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載可使用貯存在微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中的映象(map)來確定。對于映象，旋轉(zhuǎn)變化度、曲軸的旋轉(zhuǎn)速率以及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載之間的相互關(guān)系由預(yù)備實(shí)驗(yàn)等方式的來確定，并且所獲得的三維映象被貯存在存儲(chǔ)器中。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑控制可以使用這些數(shù)據(jù)來設(shè)置。
現(xiàn)具體參照其它附圖，首先參照圖3，它示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和操作的潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示圖。一種用于向任何所需類型的雙循環(huán)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(在框圖中以標(biāo)號(hào)15表示)的潤滑系統(tǒng)供油的油供給系統(tǒng)總地由16表示。該系統(tǒng)16設(shè)有一個(gè)用于從油箱18向發(fā)動(dòng)機(jī)15供油的油泵17。油泵17的吸入側(cè)通過一油供給通道19與油箱18相連。油泵17的輸送側(cè)通過一油供給通道21與發(fā)動(dòng)機(jī)15相連。一個(gè)總地以22表示的轉(zhuǎn)換閥設(shè)置在油供給通道21中。
轉(zhuǎn)換閥22包括一個(gè)電磁操作的三通閥以及與三個(gè)孔(一第一、一第二和一第三孔23、24、25)連通的開關(guān)。這是通過由一個(gè)電磁線圈27控制的一閥活塞26來完成的。
在本實(shí)施例中，第一孔23為入口孔，第二和第三孔24、25為出口孔。第一孔23與泵17的輸送側(cè)上的油供給通道21相連。第二孔24為一出口孔，它與發(fā)動(dòng)機(jī)的油供給通道28相連。作為另一出口孔的第三孔25通過一油返回通道29與泵吸入側(cè)上的油吸入通道19相連。
轉(zhuǎn)換閥22的電磁線圈27根據(jù)開/關(guān)占空比通過由一CPU構(gòu)成的油控制裝置31控制，這將在下文中描述。油控制裝置31通過一個(gè)主開關(guān)33由一電池32供電。傳感器線圈14與油控制裝置31相連，從而用于響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載計(jì)算電磁線圈27的控制量，這將在下文中進(jìn)一步描述。
參見圖1和圖2，傳感器線圈14檢測設(shè)置在飛輪11上的定時(shí)記號(hào)13，從而獲得回轉(zhuǎn)檢測信號(hào)。因此，油控制裝置31不是與傳統(tǒng)的節(jié)流口檢測傳感器相連的，傳統(tǒng)的節(jié)流口檢測傳感器是用于獲得用來與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載計(jì)算的節(jié)流口信號(hào)的。
現(xiàn)參照圖4，它是根據(jù)本發(fā)明的油控制裝置31的框圖。油控制裝置31包括一個(gè)可接收傳感器線圈14的輸出的波形整形電路34。波形整形電路向輸出一速度信號(hào)D的一回轉(zhuǎn)速度計(jì)算電路35和一旋轉(zhuǎn)變化度計(jì)算電路36輸出整形后的波。
旋轉(zhuǎn)變化度計(jì)算電路36將其信號(hào)D輸出至一負(fù)載計(jì)算電路37，用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)變化度D來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載。其輸出的負(fù)載值被標(biāo)示為L。而后，旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算電路35，速度信號(hào)D和負(fù)載信號(hào)L被傳送到一個(gè)控制量計(jì)算電路38和一個(gè)轉(zhuǎn)換閥驅(qū)動(dòng)電路39，其中控制量計(jì)算電路38被用來根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載來計(jì)算電磁三通閥38的開/關(guān)占空比。轉(zhuǎn)換閥驅(qū)動(dòng)電路39與轉(zhuǎn)換閥22的電磁線圈27相連。
負(fù)載計(jì)算電路37根據(jù)計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)變化度D來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載L。對于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，從預(yù)備實(shí)驗(yàn)等方式獲得的數(shù)據(jù)中準(zhǔn)備帶有作為參數(shù)的旋轉(zhuǎn)變化度D的一維映象，或者帶有作為參數(shù)的旋轉(zhuǎn)變化度d和旋轉(zhuǎn)速度N，并且被存貯在CPU31的存儲(chǔ)器中，這樣便可以使用映象來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載。
控制量計(jì)算電路38根據(jù)計(jì)算得出的旋轉(zhuǎn)速度N和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載L來計(jì)算轉(zhuǎn)換閥22的驅(qū)動(dòng)控制量，從而與該操作情況下的最優(yōu)的油供給相應(yīng)。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換閥22是一個(gè)電磁三通閥，并且從入口孔23流向出口孔24、25的油的分配量是根據(jù)電磁線圈27的開/關(guān)占空比來確定的。
控制量計(jì)算電路38可計(jì)算開/關(guān)占空比。對于開/關(guān)占空比，帶有作為參數(shù)的旋轉(zhuǎn)速度N和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載L的兩維映象根據(jù)由預(yù)備實(shí)驗(yàn)之類的方式獲得的數(shù)據(jù)來備制并且被貯存在CPU的存儲(chǔ)器中，開/關(guān)占空比可以從映象中計(jì)算出。
或者，可以從旋轉(zhuǎn)變化度D和旋轉(zhuǎn)速度N中備制用于直接計(jì)算開/關(guān)占空比的一映象，而不從旋轉(zhuǎn)變化度D中暫時(shí)確定負(fù)載L，開/關(guān)占空比可以直接從映象中計(jì)算出。在此種情況下，旋轉(zhuǎn)變化度計(jì)算電路36和負(fù)載計(jì)算電路37形成了一個(gè)具有兩種功能的一個(gè)整體計(jì)算電路。
轉(zhuǎn)換閥驅(qū)動(dòng)電路39可根據(jù)計(jì)算出的開/關(guān)占空比來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換閥22的電磁線圈27。因此，從油泵送到轉(zhuǎn)換閥的第一入口孔23的油的所需量從第二出口孔24供給到發(fā)動(dòng)機(jī)，而多余的油通過第三孔25返回到油箱(泵的吸入側(cè))。
因此，從上述描述中，可以顯而易見的是旋轉(zhuǎn)速度可以從發(fā)動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)檢測信號(hào)計(jì)算出，旋轉(zhuǎn)變化度可以從同樣的回轉(zhuǎn)檢測信號(hào)計(jì)算出，而發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載可以從旋轉(zhuǎn)變化度計(jì)算出。因此，無須諸如節(jié)流口傳感器之類特殊的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載檢測傳感器即可確定發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載，由此可有效地減少零件數(shù)量，簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，并且由于響應(yīng)操作情況而進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓┯?，因此可以減少無效的油耗并且減少排煙。當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解的是，上述實(shí)施例僅是較佳實(shí)施人列，在不脫離為權(quán)利要求書所指示出的本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以作出各種變型和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制的潤滑系統(tǒng)，所述潤滑系統(tǒng)具有一控制閥、一發(fā)動(dòng)機(jī)從動(dòng)軸、一與所述軸相聯(lián)用于測定所述從動(dòng)軸的角度位置的計(jì)時(shí)傳感器，所述控制閥由所述計(jì)時(shí)傳感器的輸出來控制。
2.如權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，控制閥控制在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述油泵的吸入側(cè)之間通過一油返回通道使油流從油泵轉(zhuǎn)換到所述油泵的輸送側(cè)上的油供給通道而供應(yīng)的潤滑劑的量，在所述油泵的輸送側(cè)上的一油供給通道和通過油返回通道的所述油泵的吸入側(cè)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)之間轉(zhuǎn)換來供給的。
3.如權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)動(dòng)機(jī)以一種兩循環(huán)原理操作。
4.如權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，計(jì)時(shí)傳感器在所述從動(dòng)軸的小于一整轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)過程中感測從動(dòng)軸的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度，并且感測其中的整轉(zhuǎn)的所述從動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度，其中包括測過的小于一整轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)，并且從這些測量值確定發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載以控制控制閥。
5.如權(quán)利要求4所述的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，通過在相繼的間隔過程中的速度變化來確定負(fù)載。
6.如權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，計(jì)時(shí)傳感器包括一單個(gè)傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種方法和裝置，其中的方法和裝置允許無須使用獨(dú)立于單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)時(shí)傳感器的輸出的負(fù)載傳感器便可進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑劑的控制。
文檔編號(hào)F01M1/16GK1474040SQ0313788
公開日2004年2月11日 申請日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月30日
發(fā)明者磯田直也, 之, 長津善之 申請人:株式會(huì)社萌力克