CN115217574B - 一种机油输送系统及机油温度的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机油输送系统及机油温度的控制方法，所述机油输送系统包括用以输送冷却液的冷却液管路、用以将机油输送至所述动力装置的主油路、用以调节所述机油的温度的换热装置，所述换热装置通过进油管路、出油管路与所述主油路连通以使所述机油流经所述换热装置，所述换热装置通过进液管路、出液管路与所述冷却液管路连通以使所述冷却液流入所述换热装置；所述进油管路上设有机油控制阀，所述机油控制阀能够在所述动力装置运行时，根据机油温度和冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量，以用所述换热装置内的冷却液加热或冷却所述机油。本发明提供的机油输送系统及机油温度的控制方法能够将机油温度保持在最佳温度区间。

Description

一种机油输送系统及机油温度的控制方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种机油输送系统及机油温度的控制方法。

背景技术

发动机机油，即发动机润滑油，能对发动机起到润滑减磨、辅助冷却降温、密封防漏、防锈防蚀、减震缓冲等作用。

发动机机油拥有最佳工作温度区间，当发动机机油温度过低时，易出现机油乳化及机油增多，且机油粘度高，使的发动机摩擦大，做功效率低，进而增加了油耗。且发动机冷启动时，机油温度过低导致粘度大，机油无法快速流经到各零部件位置，导致发动机燃油经济性差。而当发动机机油温度过高时，机油粘度过低，容易造成发动机润滑失效导致零部件损坏。

目前，车辆通过冷却器中的冷却液调控机油温度，然而现有技术通常是由车辆工况决定调温策略，低工况时提高机油温度，高工况时降低机油温度，但这种策略无法将机油温度保持在最佳温度区间。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够将机油温度保持在最佳温度区间机油输送系统及机油温度的控制方法。

本发明提供一种机油输送系统，应用于动力装置，包括用以输送冷却液的冷却液管路、用以将机油输送至所述动力装置的主油路、用以调节所述机油的温度的换热装置，所述换热装置通过进油管路、出油管路与所述主油路连通以使所述机油流经所述换热装置，所述换热装置通过进液管路、出液管路与所述冷却液管路连通以使所述冷却液流入所述换热装置；所述进油管路上设有机油控制阀，所述机油控制阀能够在所述动力装置运行时，根据机油温度和冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量，以用所述换热装置内的冷却液加热或冷却所述机油。

进一步地，所述进液管路上设置有冷却液控制阀，所述冷却液控制阀能够在所述动力装置启动时，根据环境温度控制流入所述换热装置的冷却液总量，以调节所述机油的加热速率。

进一步地，所述机油输送系统还包括控制装置、用以监测所述环境温度的第一温度监测机构、用以监测所述机油温度的第二温度监测机构和用以监测所述冷却液温度的第三温度监测机构，所述控制装置与所述第一温度监测机构、所述第二温度监测机构、所述第三温度监测机构均连接，所述控制装置能够通过判断所述环境温度控制所述冷却液控制阀，所述控制装置还能够通过判断所述机油温度和所述冷却液温度控制所述机油控制阀。

进一步地，所述机油输送系统还包括与所述动力装置相连用以收集所述动力装置中的所述机油的集油装置、用以储存所述集油装置收集的所述机油的储油装置和用以将所述储油装置中的所述机油输送至所述主油路的机油泵，所述集油装置设有与所述储油装置连接的伸长管，所述伸长管正对所述机油泵的进油口。

本发明还提供一种机油温度的控制方法，应用于如上所述的机油输送系统，包括：在所述动力装置运行时，根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量，以用所述换热装置内的冷却液加热或冷却所述机油。

进一步地，根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量的步骤，包括：当所述机油温度低于第一温度时，控制所述机油控制阀打开以使主油路中的部分所述机油流经所述换热装置从而使所述机油被所述冷却液加热。

进一步地，根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量的步骤，还包括：当所述机油温度高于第二温度时，控制所述机油控制阀打开以使所述主油路中的部分所述机油流经所述换热装置从而使所述机油被所述冷却液冷却；所述第二温度高于所述第一温度。

进一步地，根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量的步骤，还包括：当所述机油温度处于所述第一温度与所述第二温度之间，且所述机油温度低于所述冷却液温度时，控制所述机油控制阀打开以使主油路中的部分所述机油流经所述换热装置从而使所述机油被所述冷却液加热。

进一步地，根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量的步骤，还包括：当所述机油温度处于所述第一温度与所述第二温度之间，且所述机油温度高于所述冷却液温度时，控制所述机油控制阀关闭以使所述主油路中的所述机油绕过所述换热装置流向所述动力装置。

进一步地，所述控制方法还包括：在所述动力装置启动时，根据所述环境温度控制流入所述换热装置中的冷却液总量，以调节所述机油的加热速率。

进一步地，根据所述环境温度控制流入所述换热装置中的冷却液总量的步骤，包括：当所述环境温度低于第三温度时，控制所述冷却液控制阀的开度增大，以增加流入所述换热装置的冷却液总量，从而提高所述机油的加热速率；当所述环境温度高于所述第三温度时，控制所述冷却液控制阀的开度减小，以减少流入所述换热装置的冷却液总量，从而降低所述机油的加热速率。

本发明提供的机油输送系统及机油温度的控制方法，能够根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量，以用所述换热装置内的冷却液加热或冷却所述机油，在机油的温度偏低时，由所述换热装置内的冷却液加热机油；在机油的温度偏高时，由所述换热装置内的冷却液冷却机油，使机油始终保持在最佳工作温度区间内，提高动力装置的效率和燃油经济性；当机油温度处于最佳工作温度区间内且冷却液的温度高于机油的温度时，仍然由换热装置继续加热机油，进一步提高动力装置的效率和燃油经济性。

附图说明

图1为本发明实施例机油输送系统的分解结构示意图。

图2为图1所述机油输送系统的结构原理图。

图3为图1所述机油输送系统中集油装置、储油装置和机油泵部分的断面图。

图4为图1所述机油输送系统中集油装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参考图1至图4，本发明实施例提供一种机油输送系统，应用于动力装置。动力装置可以是推进车辆运行的内燃发动机，或电动机，亦或者发动机与电动机的混合动力系统。在本实施例中，动力装置为发动机10。

请参考图1至图2，机油输送系统包括主油路20、换热装置30、集油装置40、储油装置50、机油泵60、冷却液管路（未画出）、控制装置（未画出）、第一温度监测机构（未画出）、第二温度监测机构（未画出）和第三温度监测机构（未画出）。

机油在发动机10中的机油润滑系统中流动，并被集油装置40收集并储存于储油装置50中，机油泵60将储油装置50中的机油泵往主油路20，机油流经主油路20后重新流向发动机10继续润滑发动机10中的零部件。换热装置30通过进油管路31、出油管路32与主油路20相连，进油管路31上设有机油控制阀311。当机油控制阀311打开时，主油路20中的部分机油可通过进油管路31流经换热装置30后经出油管路32与主油路20汇合。换热装置30通过进液管路33、出液管路34与冷却液管路汇合，进液管路33上设有冷却液控制阀331。当冷却液控制阀331打开时，冷却液管路中的部分冷却液可通过进液管路33流经换热装置30后经出液管路34与冷却液管路汇合。

本实施例提供的机油输送系统通过主油路20与换热装置30并列排布，在部分机油流经换热装置30时，仍能保证有机油能从主油路20流往发动机10，保证机油不会断流、提高安全性。

第一温度监测机构用以监测环境温度，第二温度监测机构用以监测发动机10中的机油的温度，第三温度监测机构用以监测发动机10中的冷却液的温度。控制装置与第一温度监测机构、第二温度监测机构、第三温度监测机构、机油控制阀311和冷却液控制阀331均连接。控制装置能在动力装置启动时根据环境温度控制冷却液控制阀331的开闭及开度，以调节机油的加热速率；控制装置还能在动力装置运行时根据发动机10中的机油温度和/或发动机10中的冷却液温度控制机油控制阀311的开闭及开度，以用换热装置内的冷却液加热或冷却机油。通过第一温度监测机构、第二温度监测机构、第三温度监测机构可对环境温度、机油温度、冷却温度精确监测，通过控制装置对机油控制阀311和冷却液控制阀331的精确控制，从而将机油温度保持在最佳温度区间，请参考图3至图4，在本实施例中，换热装置30为机油冷却器，集油装置40为油底壳挡板，储油装置50为油底壳。储油装置50位于发动机10下端，集油装置40位于发动机10与储油装置50之间，机油通过重力作用从发动机10滴落在集油装置40上，再流向储油装置50的储油盘中。机油泵60的进油口61位于储油装置50的储油盘中，用以将储油装置50中的机油重新泵入主油路20。集油装置40设有伸长管41，伸长管41将集油装置40中的机油引导入储油装置50中。伸长管41正对机油泵60的进油口61，且与进油口61距离近，可将发动机10中的高温回油快速导入机油泵60，更有效的利用回油热量，降低储油装置50散热量，提高进油温度。

控制装置为ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元），机油控制阀311和冷却液控制阀331均为电控电磁阀，控制装置能向机油控制阀311和冷却液控制阀331发出不同的电信号，当机油控制阀311和冷却液控制阀331收到不同的电信号时，机油控制阀311和冷却液控制阀331的开闭状态及开度会改变。本实施例提供的机油输送系统，通过设置冷却液控制阀331和机油控制阀311，用以控制流经换热装置30的冷却液的总量和机油的总量，进而控制发动机10中的机油温度。

机油拥有最佳工作温度区间，当发动机10内的机油温度过低时，易出现机油乳化及机油增多，且机油粘度高，使的发动机10摩擦大，做功效率低，进而增加了油耗。且发动机10冷启动时，机油温度过低导致粘度大，机油无法快速流经到各零部件位置，导致发动机10燃油经济性差。而当发动机10内的机油温度过高时，机油粘度过低，容易造成发动机10润滑失效导致零部件损坏。

当发动机10冷启动，环境温度低于第三温度T3，此时，冷却液温度高于机油温度。控制装置在发动机启动时，根据第一温度监测机构的数据，控制机油控制阀311打开，冷却液控制阀331的开度最大，使尽可能多的冷却液流经换热装置30，提高机油的升温速率，将机油中的水和汽油尽快蒸发出来，降低机油粘度，使机油尽快进入最佳工作温度。

当发动机10启动，同时环境温度高于第三温度T3时，此时，冷却液温度一般还是比机油温度高，机油温度依然比最佳工作温度低。控制装置控制机油控制阀311打开，并调小冷却液控制阀331的开度，使少量的冷却液流经换热装置30，使机油升温，降低机油粘度的同时，升温速率不会过快。

在其他实施例中，控制装置也可在发动机10启动时同时控制机油控制阀311和冷却液控制阀331的开度。在环境温度低于第三温度T3时，将机油控制阀311的开度调到最大，冷却液控制阀331的开度也为最大，加快机油升温速率。在环境温度高于第三温度T3时，将机油控制阀311的开度调小，冷却液控制阀331的开度也调小，减慢机油升温速率。

本实施例提供的机油输送系统，能够根据环境温度控制流入换热装置30中的冷却液总量，以调节机油的加热速率。通过在发动机10冷启动时增加流经换热装置30的冷却液总量，提高机油的升温速率，将机油中的水和汽油尽快蒸发出来，降低机油的粘度，使机油尽快进入最佳工作温度。

在发动机10运行过程中，控制装置能根据发动机10中的机油温度和发动机10中的冷却液温度，控制机油控制阀311的开闭及开度，进而控制机油温度。例如，本实施例中的机油的最低工作温度为第一温度T1，最高工作温度为第二温度T2，第二温度T2高于第一温度T1，则机油的最佳工作温度为第一温度T1与第二温度T2之间。

当机油温度低于第一温度T1时，此时机油温度一般也低于冷却液温度，控制装置控制机油控制阀311开启，主油路20中的部分机油流经换热装置30被冷却液加热。当机油温度高于第二温度T2时，此时机油温度一般也高于冷却液温度，控制装置也控制机油控制阀311开启，主油路20中的部分机油流经换热装置30被冷却液降温。

当机油温度位于第一温度T1与第二温度T2之间，控制装置则会判断发动机10中机油温度与冷却液温度。当机油温度仍然比冷却液温度低时，依然保持机油控制阀311开启，机油继续被换热装置30加热，进一步提高发动机10的效率和燃油经济性。当机油温度比冷却液温度高时，控制装置控制机油控制阀311关闭，主油路20中的所有机油均不流经换热装置30。

第一温度T1、第二温度T2与机油的具体种类、发动机10结构、发动机10具体工况有关，例如，第一温度T1可以为70℃，第二温度T2可以为100℃。在其他实施例中，也可根据实际情况调整第一温度T1、第二温度T2的具体数值。也可以将机油的最佳工作温度设置为第一温度T1与第二温度T2区间内更小的数值区间，例如最佳工作温度为第一温度T1与第四温度T4之间，其中，第四温度T4大于第一温度T1且小于第二温度T2。控制装置还可在发动机10运行过程中，同时控制机油控制阀311、冷却液控制阀331的开度，进一步完善机油温度调控。

本实施例提供的机油输送系统，能够根据机油温度和冷却液温度控制流经换热装置的机油总量，以用换热装置内的冷却液加热或冷却机油，当机油温度偏低时，由换热装置30加热机油；当机油温度偏高时，由换热装置30冷却机油，使机油始终保持在最佳工作温度区间内，提高发动机10的效率和燃油经济性。

本实施例还提供一种机油温度的控制方法，应用于如上所述的机油输送系统，在本实施例中即为发动机10，包括：在发动机10启动时，根据环境温度控制流入换热装置30中冷却液总量，以调节机油的加热速率。当环境温度低于第三温度时，增大换热装置30中的冷却液总量，进而提高机油的加热速率；当环境温度高于第三温度时，减小换热装置30中的冷却液总量，进而降低机油的加热速率。

其中，当发动机10启动且环境温度低于第三温度T3时，将机油控制阀311打开，控制冷却液控制阀331的开度开到最大，使尽可能多的冷却液流入换热装置30，提高机油的加热速率。当环境温度高于第三温度T3时，将机油控制阀311打开，控制冷却液控制阀331的开度调小，使尽可能少的冷却液流入换热装置30，降低机油的加热速率。

在其他实施例中，在发动机10启动时，还可同时控制机油控制阀311和冷却液控制阀331的开度，进一步调控机油温度。当环境温度低于第三温度T3时，控制机油控制阀311和冷却液控制阀331的开度均调到最大，使尽可能多的冷却液流入和机油流经换热装置30，提高机油的加热速率。当环境温度高于第三温度T3时，控制机油控制阀311和冷却液控制阀331的开度均调小，使尽可能少的冷却液流入和机油流经换热装置30，在加热机油的同时，减慢机油的加热速率。

本实施例提供的机油温度的控制方法，能够根据环境温度控制流入换热装置30中的冷却液总量，以调节机油的加热速率。通过在发动机10冷启动时增加流经换热装置30的冷却液总量，提高机油的升温速率，将机油中的水和汽油尽快蒸发出来，降低机油的粘度，使机油尽快进入最佳工作温度。

本实施例提供机油温度的控制方法还包括，在发动机10运行时，根据机油温度和冷却液温度控制流经换热装置的机油总量，以用换热装置内的冷却液加热或冷却机油。

具体为，当发动机10中的机油温度低于第一温度T1时，打开机油控制阀311打开，以使主油路20中的部分机油流经换热装置30被冷却液加热。当发动机10中的机油温度高于第二温度T2时，控制机油控制阀311打开，以使主油路20中的部分机油流经换热装置30被冷却液冷却。

当机油温度位于第一温度T1与第二温度T2之间时，若机油温度低于冷却液温度，控制机油控制阀311打开，通过换热装置30进一步加热机油，进一步提高发动机10的效率和燃油经济性。若机油温度高于冷却液温度，则控制机油控制阀311，使主油路的机油完全不流经换热装置30。

在其他实施例中，在发动机10运行时，也可同时控制机油控制阀311和冷却液控制阀331的开度，进一步调控机油温度。例如当机油温度小于第一温度T1或大于第二温度T2时，需尽快将机油温度调整为最佳工作温度，控制机油控制阀311和冷却液控制阀331的开度调为最大，使尽可能多的机油和冷却液在换热装置30中进行温度交换。当机油温度处于第二温度T2与第三温度T3之间，且机油温度小于冷却液温度时，控制机油控制阀311和冷却液控制阀331的开度调小，减少流经换热装置30的机油总量与流入换热装置的冷却液总量，在进一步加热机油的同时，减慢机油的加热速率，避免机油升温过快可能超出最佳工作温度的风险。

本实施例提供的机油温度的控制方法，能够根据机油温度和冷却液温度控制流经换热装置的机油总量，以用换热装置内的冷却液加热或冷却机油当机油温度偏低时，由换热装置30加热机油；当机油温度偏高时，由换热装置30冷却机油，使机油始终保持在最佳工作温度区间内，提高发动机10的效率和燃油经济性；当机油温度处于最佳工作温度区间内且冷却液温度高于机油温度时，仍然由换热装置30继续加热机油，进一步提高发动机10的的效率和燃油经济性。

在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”、“设置在”或“位于”另一元件上时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。

在本文中，用于描述元件的序列形容词“第一”、“第二”等仅仅是为了区别属性类似的元件，并不意味着这样描述的元件必须依照给定的顺序，或者时间、空间、等级或其它的限制。

在本文中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种机油输送系统，应用于动力装置，其特征在于，包括用以输送冷却液的冷却液管路、用以将机油输送至所述动力装置的主油路、用以调节所述机油的温度的换热装置，所述换热装置通过进油管路、出油管路与所述主油路连通以使所述机油流经所述换热装置，所述换热装置通过进液管路、出液管路与所述冷却液管路连通以使所述冷却液流入所述换热装置；所述进油管路上设有机油控制阀，所述机油控制阀能够在所述动力装置运行时，根据机油温度和冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量，以用所述换热装置内的冷却液加热或冷却所述机油，所述进液管路上设置有冷却液控制阀，所述冷却液控制阀能够在所述动力装置启动时，根据环境温度控制流入所述换热装置的冷却液总量，以调节所述机油的加热速率，所述机油输送系统还包括控制装置、用以监测所述环境温度的第一温度监测机构、用以监测所述机油温度的第二温度监测机构和用以监测所述冷却液温度的第三温度监测机构，所述控制装置与所述第一温度监测机构、所述第二温度监测机构、所述第三温度监测机构均连接，所述控制装置能够通过判断所述环境温度控制所述冷却液控制阀，所述控制装置还能够通过判断所述机油温度和所述冷却液温度控制所述机油控制阀。

2.如权利要求1所述的机油输送系统，其特征在于，所述机油输送系统还包括与所述动力装置相连用以收集所述动力装置中的所述机油的集油装置、用以储存所述集油装置收集的所述机油的储油装置和用以将所述储油装置中的所述机油输送至所述主油路的机油泵，所述集油装置设有与所述储油装置连接的伸长管，所述伸长管正对所述机油泵的进油口。

3.一种机油温度的控制方法，应用于如权利要求1至2任一所述的机油输送系统，其特征在于，包括：在所述动力装置运行时，根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量，以用所述换热装置内的冷却液加热或冷却所述机油。

4.如权利要求3所述的机油温度的控制方法，其特征在于，根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量的步骤，包括：当所述机油温度低于第一温度时，控制所述机油控制阀打开以使主油路中的部分所述机油流经所述换热装置从而使所述机油被所述冷却液加热。

5.如权利要求4所述的机油温度的控制方法，其特征在于，根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量的步骤，还包括：当所述机油温度高于第二温度时，控制所述机油控制阀打开以使所述主油路中的部分所述机油流经所述换热装置从而使所述机油被所述冷却液冷却；所述第二温度高于所述第一温度。

6.如权利要求5所述的机油温度的控制方法，其特征在于，根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量的步骤，还包括：当所述机油温度处于所述第一温度与所述第二温度之间，且所述机油温度低于所述冷却液温度时，控制所述机油控制阀打开以使主油路中的部分所述机油流经所述换热装置从而使所述机油被所述冷却液加热。

7.如权利要求5所述的机油温度的控制方法，其特征在于，根据所述机油温度和所述冷却液温度控制流经所述换热装置的机油总量的步骤，还包括：当所述机油温度处于所述第一温度与所述第二温度之间，且所述机油温度高于所述冷却液温度时，控制所述机油控制阀关闭以使所述主油路中的所述机油绕过所述换热装置流向所述动力装置。

8.如权利要求3所述的机油温度的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：在所述动力装置启动时，根据所述环境温度控制流入所述换热装置中的冷却液总量，以调节所述机油的加热速率。

9.如权利要求8所述的机油温度的控制方法，其特征在于，根据所述环境温度控制流入所述换热装置中的冷却液总量的步骤，包括：当所述环境温度低于第三温度时，控制所述冷却液控制阀的开度增大，以增加流入所述换热装置的冷却液总量，从而提高所述机油的加热速率；当所述环境温度高于所述第三温度时，控制所述冷却液控制阀的开度减小，以减少流入所述换热装置的冷却液总量，从而降低所述机油的加热速率。