專利名稱：用于操作可變排量油泵的方法
用于操作可變排量油泵的方法技術領域
本發(fā)明通常涉及用于操作可變排量油泵(VDOP)的方法，該泵屬于機動車輛內(nèi)燃機(如柴油發(fā)動機或汽油發(fā)動機)的潤滑回路。
背景技術：
已知內(nèi)燃機包括適用于潤滑發(fā)動機的轉動和滑動組件的潤滑回路。
這個潤滑回路通常包括由發(fā)動機驅動的油泵，其從油槽中抽出油并在壓力下通過在缸體內(nèi)實現(xiàn)的主油路將其輸送。
主油路經(jīng)過各自的通道與多個出口相連，用于潤滑曲軸軸承(主軸承和大端軸承)、操作閥的凸輪軸軸承、挺桿等，潤滑油從其最終返回到油槽中。
為了減少污染排放和燃油消耗，當前內(nèi)燃機的油泵是可變排量油泵(VDOP)，其可以在高排量配置或在低排量配置中交替操作。
事實上，低排量配置減少了燃油消耗，而高排量配置提高了發(fā)動機的保護。
VDOP通過發(fā)動機控制單元(EOT)來控制，其在高排量配置和低排量配置之間變換，這是以發(fā)動機操作點為基礎，也就是以發(fā)動機速度和發(fā)動機扭矩為基礎。
更特別的是，ECU傳統(tǒng)上在高排量配置中命令VDOP用于發(fā)動機速度和/或發(fā)動機扭矩的高值，而在低排量配置中命令VDOP用于發(fā)動機速度和/或發(fā)動機扭矩的低值。
因此這個控制策略的副作用在于，如果發(fā)動機速度和/或發(fā)動機扭矩急劇下降， 例如在長時間的高速運行之后由于收費路障停止，VDOP這時從高排量配置變換到低排量配置，盡管發(fā)動機仍然非常熱。
這個變換引起通過發(fā)動機的潤滑油流動速率的突然下降，因此引起在主油路中的油溫和壓力的急劇下降，其導致內(nèi)燃機的惡劣操作并且其甚至能引起損壞。
為了解決這個缺點，提供用于也以發(fā)動機冷卻劑溫度為基礎控制VDOP的策略被提出O
然而，發(fā)動機冷卻劑溫度相對于油溫是不精確的，因此這些策略通常不是非常有效的。
鑒于上述情況，本發(fā)明實施例的目的是解決上面提到的缺點，也就是在高的發(fā)動機功率運行后，當發(fā)動機速度和扭矩急劇下降時，避免油壓急降和熱量高溫保溫。
另一個目的是優(yōu)化在發(fā)動機瞬時過程中VDOP的管理，以至于在低排量配置中通過VDOP獲得的燃油經(jīng)濟和在高排量配置中通過VDOP獲得的提高發(fā)動機保護之間實現(xiàn)更好的折中。發(fā)明內(nèi)容
這些和/或其它目的是通過在本發(fā)明主要方面所報道的本發(fā)明的實施例來獲得。 本發(fā)明其它方面涉及本發(fā)明實施例的更優(yōu)的或特殊的優(yōu)點。
更詳細的是，本發(fā)明實施例提供用于操作內(nèi)燃機可變排量油泵的方法，其包括步驟
-測量發(fā)動機金屬溫度的值，也就是發(fā)動機殼體的金屬部件的溫度，如缸蓋或缸體；
-只要測量值高于發(fā)動機金屬溫度的第一閾值，阻止可變排量油泵從高排量配置向低排量配置變換。
因為發(fā)動機金屬溫度與油溫和其它油的特征緊密相關，其提供了發(fā)動機熱狀態(tài)的精確指示，所以所提出的策略在瞬時過程中改進了獲得更優(yōu)的發(fā)動機熱管理的VDOP控制。
特別是，即使在高的發(fā)動機功率運行之后發(fā)動機速度和扭矩急劇下降，VDOP將保持在高排量配置，因此有利的避免了油壓急降和熱量高溫保溫(heat soak)，并因此有效的保護了發(fā)動機。
這個解決方案的另一個優(yōu)點在于金屬溫度傳感器(MTS)，其測量上面提到的發(fā)動機金屬溫度，該傳感器通常已經(jīng)安裝在大部分內(nèi)燃機上用于其它目的，所以用于實施所提出的方法不要求附加的傳感器和費用。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，本方法可提供用于
-確定發(fā)動機金屬溫度的所述第一閾值；
-直接識別是否發(fā)動機金屬溫度的測量值大于這個第一閾值。
可替代的是，本方法可提供用于
-確定與發(fā)動機金屬溫度相關的不同發(fā)動機參數(shù)的第一閾值，如油溫或壓力；
-使用發(fā)動機金屬溫度的測量值用于估計這個發(fā)動機參數(shù)的值；
-如果發(fā)動機參數(shù)的估計值大于與之相關的第一閾值，間接識別發(fā)動機金屬溫度的測量值大于相關的第一閾值。
事實上，第一解決方案當其執(zhí)行時具有要求更少計算量的優(yōu)點，而第二解決方案具有要求更少用于確定閾值的校正量的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明當前實施例的另一方面，本方法可以包括進一步的步驟
-只要發(fā)動機金屬溫度的測量值低于發(fā)動機金屬溫度的第二閾值，阻止可變排量油泵從低排量配置向高排量配置變換。
當內(nèi)燃機冷時這個方面具有加快其預熱的優(yōu)點。
也在這個例子中，本方法可提供用于確定發(fā)動機金屬溫度的所述第二閾值和用于直接識別是否該測量值低于這個第二閾值，或者可替代的是，本方法可提供用于確定與發(fā)動機金屬溫度相關的不同發(fā)動機參數(shù)的第二閾值，如油溫或壓力，使用發(fā)動機金屬溫度的測量值以便估計這個發(fā)動機參數(shù)的值，和如果發(fā)動機參數(shù)的估計值低于與其相關的第二閾值，間接識別發(fā)動機金屬溫度的測量值低于與其相關的第二閾值。
根據(jù)本發(fā)明這個實施例的另一方面，發(fā)動機金屬溫度的第一閾值大于發(fā)動機金屬溫度的第二閾值。
這個方面具有考慮內(nèi)燃機熱滯后的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明另一實施例，本方法可以在包括程序代碼的計算機程序的幫助下執(zhí)行，該代碼用于執(zhí)行上面描述的方法的所有步驟，和以包括計算機程序的計算機程序產(chǎn)品的形式執(zhí)行。
計算機程序可以通過電磁信號來傳遞，所述信號被調制以傳送數(shù)據(jù)位序列，其代表計算機程序執(zhí)行本方法的所有步驟。
計算機程序可以存在于數(shù)據(jù)載體上或在其中，例如閃存，其是與用于內(nèi)燃機的控制裝置相連的數(shù)據(jù)?？刂蒲b置具有微處理器，其以所述計算機程序部分的形式接收并執(zhí)行計算機可讀指令。執(zhí)行這些指令相當于執(zhí)行如上面所述的方法的步驟，或者全部或者部分。
電控裝置可以是專用的硬件，如E⑶，其是商業(yè)上可獲得的并因此在本領域是已知的，或者可以是不同于這個ECU的裝置，如嵌入的控制器。如果計算機程序作為如上面所述的電磁信號被嵌入，那么ECAjn E⑶，具有用于接收這個信號的接收器或者連接到置于別處的這個接收器。該信號在制造工廠可通過可編程機器人來傳遞。該信號所攜帶的位序列之后由連接到存儲單元的解調器來提取，這之后位序列被儲存到或儲存在ECA的所述存儲單元中。
電控裝置也可以是內(nèi)燃機的一部分，該內(nèi)燃機包括可變排量油泵、發(fā)動機控制單元、與發(fā)動機控制單元相關的數(shù)據(jù)載體和儲存在數(shù)據(jù)載體中的計算機程序，所以，當電控裝置執(zhí)行計算機程序時，上面描述的本方法的所有步驟將被執(zhí)行。
關于本發(fā)明的另一方面涉及用于操作內(nèi)燃機(10)的可變排量油泵的裝置， 所述裝置包括用于測量發(fā)動機金屬溫度值(EMT)的器件和用于阻止可變排量油泵從高排量配置向低排量配置轉換的器件，只要測量值(EMT)大于發(fā)動機金屬溫度的第一閾值 (Tl)。
因為發(fā)動機金屬溫度與油溫和其它的油特征緊密相聯(lián)，這個裝置提供了發(fā)動機熱狀態(tài)的精確指示，所以所提出的裝置提高了在瞬時過程中獲得發(fā)動機更好的熱管理的VDOP 控制。
特別是，即使在高的發(fā)動機功率運行之后發(fā)動機速度和扭矩急劇下降，VDOP將保持在高排量配置，因此有利的避免了油壓急降和熱量高溫保溫，并因此有效的保護了發(fā)動機。
這個裝置的另一個優(yōu)點在于金屬溫度傳感器(MTS)，其測量上面提到發(fā)動機金屬溫度，該傳感器通常已經(jīng)安裝在大部分內(nèi)燃機上用于其它目的，所以不需要附加的傳感器和費用用于實施所提出的方法。
該裝置的實施例還包括用于確定發(fā)動機金屬溫度的這個第一閾值(Tl)的器件， 和用于識別是否發(fā)動機金屬溫度的測量值(EMT)大于這個第一閾值(Tl)的器件。
此處的可替代裝置包括用于確定與發(fā)動機金屬溫度相關的不同發(fā)動機參數(shù)的第一閾值的方法，如油溫或壓力，使用發(fā)動機金屬溫度的測量值來估計這個發(fā)動機參數(shù)值的器件，和如果發(fā)動機參數(shù)的估計值大于與其相關的第一閾值，間接識別發(fā)動機金屬溫度的測量值大于相關的第一閾值的器件。
事實上，倒數(shù)第二段的裝置首先具有當執(zhí)行時要求更少計算量的優(yōu)點，而最后一段的可替代裝置具有要求更少用于確定閾值校準量的優(yōu)點。
進一步的實施例還包括用于當測量值(EMT)小于發(fā)動機金屬溫度的第二閾值 (T2)時阻止可變排量油泵從低排量配置向高排量配置變換的器件。這個選擇具有當內(nèi)燃機冷時加快其預熱的優(yōu)點。
該裝置的進一步實施例還包括用于確定發(fā)動機金屬溫度的這個第二閾值(T2)的器件，和用于識別是否發(fā)動機金屬溫度的測量值(EMT)小于這個第二閾值(T2)的器件。在替代中，該裝置還包括用于確定與發(fā)動機金屬溫度相關的發(fā)動機參數(shù)的第二閾值(Th2)的器件，使用發(fā)動機金屬溫度的測量值(EMT)用于估計這個發(fā)動機參數(shù)值(EPV)的器件，和用于如果發(fā)動機參數(shù)的估計值(EPV)小于與此處相關的第二閾值(Th2)則識別發(fā)動機金屬溫度的測量值(EMT)小于相關的第二閾值的器件。
仍然根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該裝置被設置用大于發(fā)動機金屬溫度的第二閾值的發(fā)動機金屬溫度的第一閾值去操作。這個選擇具有考慮內(nèi)燃機熱滯后的優(yōu)點。


本發(fā)明將借助于實例參考附圖進行描述。
圖1是內(nèi)燃機的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于操作VDOP的方法的流程圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于操作VDOP的方法的流程圖。
附圖標記
10 內(nèi)燃機
20 潤滑回路
21 可變排量油泵(VDOP)
22 散熱器
30 發(fā)動機控制單元(EOT)
31 金屬溫度傳感器(MTS)
32 數(shù)據(jù)載體具體實施方式
本發(fā)明的兩個實施例在下文中參考機動車輛的內(nèi)燃機10，如柴油發(fā)動機或汽油發(fā)動機來公開，
內(nèi)燃機10裝備有潤滑回路20，潤滑油在其中循環(huán)以便冷卻和潤滑內(nèi)燃機10的旋轉或滑動組件。
事實上，潤滑回路20示意性地包括由發(fā)動機10驅動的油泵21，其從油槽中抽取潤滑油，并且其在壓力下通過在發(fā)動機10的缸體內(nèi)實現(xiàn)的主油路(未顯示)輸送這個潤滑油。
主油路經(jīng)過各自的管道連接到多個出口，用于潤滑曲軸軸承(主軸承和大端軸承)、操作閥的凸輪軸軸承、挺桿和類似的，潤滑油最終從其返回到油槽中。
散熱器22通常位于潤滑回路20中用于冷卻潤滑油，由此維持其溫度低于預定值。
更特別的是，油泵21是可變排量油泵(VDOP)，其可以在高排量配置和在低排量配置中交替操作。
事實上，對于發(fā)動機速度的給定值，處于高排量配置的VDOP 21被設置用于循環(huán)大于由處于低排量配置的相同VDOP 61循環(huán)的潤滑油的質量流量。
因此，低排量配置允許減少燃油消耗，因為其降低了由發(fā)動機用于驅動VDOP所消耗的功率，而高排量配置允許提高發(fā)動機的保護。
在發(fā)動機10操作過程中，VDOP 21由發(fā)動機控制單元(ECU) 30來電控，其使得VDOP 21在高排量配置和低排量配置之間變換，其根據(jù)圖2中流程圖所示策略。
這個策略首先提供用于使得VDOP 21的標準控制模式(SCM)成為可能，其通常提供用于以發(fā)動機工作點為基礎，也就是以發(fā)動機速度和發(fā)動機扭矩為基礎來控制VDOP 21，
更特別的是，SCM通常包括步驟監(jiān)測在內(nèi)燃機10運行過程中的發(fā)動機速度和 /或發(fā)動機扭矩；一旦發(fā)動機速度和/或發(fā)動機扭矩的監(jiān)測值超過各自的第一閾值，要求 VDOP 21從低排量配置向高排量配置變換；和一旦發(fā)動機速度和/或發(fā)動機扭矩的監(jiān)測值降到低于各自的第二閾值，要求VDOP 21從高排量配置向低排量配置變換。
上面提到的第一閾值通常略大于相關的第二閾值，以便考慮發(fā)動機10的熱滯后。
理所當然的是，只要發(fā)動機速度和/或發(fā)動機扭矩的監(jiān)測值超過各自的第一閾值，SCM也提供用于保持VDOP 61處于高排量配置，并且只要發(fā)動機速度和/或發(fā)動機扭矩的監(jiān)測值低于各自的第二閾值，類似地保持VDOP 61處于低排量配置。
當SCM運行時，VDOP操作策略也提供用于監(jiān)測發(fā)動機金屬溫度，也就是發(fā)動機殼體的金屬部件的溫度，如缸蓋和缸體。
更精確的是，發(fā)動機金屬溫度借助于金屬溫度傳感器(MTQ 31來測量，該傳感器被應用到上面提到的發(fā)動機10的金屬部件并且其連線到E⑶30。
如果SCM要求VDOP 21從高排量配置向低排量配置變換，VDOP操作策略提供用于檢查是否發(fā)動機金屬溫度的實際測量值EMT大于與其相關的第一閾值Tl。
第一閾值Tl在校正活動過程中可以由經(jīng)驗確定，之后儲存在與E⑶30相連的數(shù)據(jù)載體32中。
如果發(fā)動機金屬溫度的測量值EMT大于第一閾值Tl，那么該策略提供用于阻止 VDOP 21從高排量配置向低排量配置變換而不管SCM要求，由此只要發(fā)動機金屬溫度的測量值EMT大于第一閾值Tl則保持VDOP 21處于高排量配置。
只有當(或者一旦)測量值EMT不大于第一閾值Tl，該策略提供用于實際命令 VDOP 21從高排量配置向低排量配置變換。
事實上，這個命令通過E⑶30來生效，其產(chǎn)生并應用給VDOP 21 —特定的電變換信號。
相反的，如果SCM要求VDOP 21從低排量配置向高排量配置變換，那么該策略提供用于檢查是否發(fā)動機金屬溫度的實際測量值EMT小于與其相關的第二閾值T2。
這個第二閾值T2也可以在校正活動過程中由經(jīng)驗確定，之后儲存在與E⑶30相連的數(shù)據(jù)載體32中。
第二閾值T2更好的是略小于第一閾值Tl。
如果發(fā)動機金屬溫度的測量值EMT小于第二閾值T2，那么該策略提供用于阻止 VDOP 21從低排量配置向高排量配置變換而不管SCM要求，由此只要發(fā)動機金屬溫度的測量值EMT小于第二閾值T2則保持VDOP 21處于低排量配置。
只有當(或者一旦)測量值EMT不小于第二閾值Tl，該操作方法提供用于實際命令VDOP 21從低排量配置向高排量配置變換。
事實上，這個命令也通過E⑶30來生效，其產(chǎn)生并應用給VDOP 21—特定的電變換信號。
在所有的其它操作實例中，VDOP 21傳統(tǒng)上根據(jù)SCM來控制。
應當指出的是上面描述的操作方法提供用于直接比較發(fā)動機金屬溫度的測量值 EMT與和其相關的第一和第二閾值Tl和T2。
然而，也有可能間接的影響這個比較，如由圖3所示的可替代的VDOP操作策略所提供。
這個操作方法包括相同的主要步驟使得VDOP 21的標準控制模式(SCM)成為可能；和當SCM在運行時借助于MTS 31監(jiān)測發(fā)動機金屬溫度。
然而，發(fā)動機金屬溫度的測量值EMT此處用于估計與發(fā)動機金屬溫度成比例相關的不同發(fā)動機參數(shù)值EPV，例如油溫或壓力。
以這種方式，這個發(fā)動機參數(shù)在發(fā)動機10的操作過程中被監(jiān)測，還有發(fā)動機金屬溫度一樣。
如果SCM要求VDOP 21從高排量配置向低排量配置變換，當前策略提供用于檢查是否上面提到的發(fā)動機參數(shù)的實際估計值EPV大于這個發(fā)動機參數(shù)的第一閾值Thl。
如果發(fā)動機參數(shù)的估計值EPV大于第一閾值Thl，那么該策略提供用于阻止VDOP 21從高排量配置向低排量配置變換而不管SCM要求，由此只要發(fā)動機參數(shù)的估計值EPV大于第一閾值Thl則保持VDOP 21處于高排量配置。
只有當(或者一旦)估計值EMT不大于第一閾值Tl，該操作方法提供用于實際命令VDOP 21從高排量配置向低排量配置變換。
相反的，如果SCM要求VDOP 21從低排量配置向高排量配置變換，那么當前策略提供用于檢查是否發(fā)動機參數(shù)的實際估計值EPV小于這個發(fā)動機參數(shù)的第二閾值Th2。
如果發(fā)動機參數(shù)的估計值EPV小于第二閾值Th2，那么該策略提供用于阻止VDOP 21從低排量配置向高排量配置變換而不管SCM要求，由此只要發(fā)動機參數(shù)的估計值EPV小于第二閾值Th2則保持VDOP 21處于低排量配置。
只有當(或者一旦)估計值EPV不小于第二閾值Th2，該操作方法提供用于實際命令VDOP 21從低排量配置向高排量配置變換。
在所有的其它操作實例中，VDOP 21傳統(tǒng)上根據(jù)SCM來管理。
還對于這個操作方法，第一閾值Thl和第二閾值Th2在校正活動過程中可以由經(jīng)驗確定，之后儲存在與ECU 30相連的數(shù)據(jù)載體32中。
第二閾值Th2更優(yōu)的是略小于第一閾值Thl。
應當指出的是，因為上面提到的發(fā)動機參數(shù)與發(fā)動機金屬溫度成比例相關，所以識別是否估計值EPV超過或者低于第一和第二閾值Thl和Th2的步驟，實際上識別了是否測量值EMT超過或低于分別相應于閾值Thl和Th2的發(fā)動機金屬溫度的兩個值。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，每個上面描述的VDOP操作策略更優(yōu)的是在計算機程序的幫助下執(zhí)行，該計算機程序包括用于執(zhí)行本方法的計算機代碼，并且其被儲存在數(shù)據(jù)載體 32中，所以當ECU 30執(zhí)行計算機程序時，上面描述的本方法的所有步驟被執(zhí)行。
雖然至少一個示意性的實施例在前述的總結和詳細描述中被呈現(xiàn)，但應當意識到大量的變化是存在的。也應當意識到示意性實施例或多個示意性實施例只是實例，并不是想以任何方式限制范圍、應用或配置。相反的，前面的總結和詳細描述將給那些本領域技術人員提供用于實現(xiàn)至少一個示意性實施例的便捷路線圖，應當理解的是可以對在示意性實施例中所描述的元件的功能和布置進行各種改變，而不脫離在附加權利要求書和在其法律等價物中所提出的范圍。
權利要求
1.一種用于操作內(nèi)燃機(10)的可變排量油泵的方法，包括步驟 -測量發(fā)動機金屬溫度值(EMT)；-只要該測量值(EMT)大于所述發(fā)動機金屬溫度的第一閾值(Tl)，阻止所述可變排量油泵從高排量配置向低排量配置變換。
2.如權利要求1所述的方法，其包括步驟 -確定所述發(fā)動機金屬溫度的該第一閾值(Tl)；-識別是否所述發(fā)動機金屬溫度的所述測量值(EMT)大于該第一閾值(Tl).
3.如權利要求1所述的方法，其包括步驟-確定與所述發(fā)動機金屬溫度相關的發(fā)動機參數(shù)的第一閾值(Thl)； -使用所述發(fā)動機金屬溫度的所述測量值(EMT)來估計該發(fā)動機參數(shù)的值(EPV)； -如果所述發(fā)動機參數(shù)的所述估計值(EPV)大于與其相關的所述第一閾值(Thl)，識別所述發(fā)動機金屬溫度的所述測量值(EMT)大于所述相關的第一閾值。
4.如任一前述權利要求所述的方法，其包括進一步的步驟-只要所述測量值(EMT)小于所述發(fā)動機金屬溫度的第二閾值(T2)，阻止所述可變排量油泵從低排量配置向高排量配置變換。
5.如權利要求4所述的方法，其包括步驟 -確定所述發(fā)動機金屬溫度的該第二閾值(Th2)；-識別是否所述發(fā)動機金屬溫度的所述測量值(EMT)小于該第二閾值(T2)。
6.如權利要求4所述的方法，其包括步驟-確定與所述發(fā)動機金屬溫度相關的發(fā)動機參數(shù)的第二閾值(Th2)； -使用所述發(fā)動機金屬溫度的所述測量值(EMT)來估計該發(fā)動機參數(shù)的值(EPV)； -如果所述發(fā)動機參數(shù)的所述估計值(EPV)小于與其相關的所述第二閾值(Th2)，識別所述發(fā)動機金屬溫度的所述測量值(EMT)小于所述相關的第二閾值。
7.如前面權利要求4到6的任一項所述的方法，其中所述發(fā)動機金屬溫度的所述第一閾值(Tl)大于所述發(fā)動機金屬溫度的所述第二閾值(T2)。
8.一種計算機程序，其包括用于執(zhí)行如任何任一權利要求所述方法的計算機代碼。
9.一種計算機程序產(chǎn)品，如權利要求8所述的計算機程序被儲存于其上。
10.一種內(nèi)燃機(10)，其包括可變排量油泵(21)、發(fā)動機控制單元(30)、與所述發(fā)動機控制單元相關聯(lián)的數(shù)據(jù)載體(3 和儲存在所述數(shù)據(jù)載體(3 中的如權利要求8所述的計算機程序。
11.一種電磁信號，其作為載體被調制用于代表如權利要求8所述的計算機程序的數(shù)據(jù)位序列。
全文摘要
用于操作內(nèi)燃機(10)的可變排量油泵(21)的方法被公開，其包括測量發(fā)動機金屬溫度值(EMT)，和只要測量值(EMT)大于發(fā)動機金屬溫度的第一閾值(T1)，阻止可變排量油泵(21)從高排量配置向低排量配置變換的步驟。
文檔編號F01M1/02GK102536377SQ201110401359
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權日2010年12月6日
發(fā)明者A.瓦薩羅, G.戴維 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司