专利名称：双循环发动机的润滑油供应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及安装在机动船只、摩托车等的双循环发动机上的润滑油供应装置。
过去，双循环发动机的润滑油供应装置采用机械油泵，例如利用发动机曲轴输出的能量来带动。
这种机械油泵提供润滑油以防止发动机在高转速下工作时被卡住，而且是这样的，机械油泵被设定为提供发动机在高转速范围内工作时所需的润滑油量。这就意味着当发动机在低转速范围内工作时提供给它的润滑油过量，这就降低了发动机的性能，增加了燃烧后废气中的白烟，导致润滑油从排气管中滴落，而且，增加了润滑油的消耗。
被电磁阀驱动的电动油泵被考虑作为机械驱动油泵的替代品，但是电驱动必然伴随着复杂的电线布置。从成本上看，电线的数量需要被减少，而且能避免复杂线路布置的方法被认为是最重要的。这样的油泵更适于安装在各种类型的推进装置及摩托车等的发动机等上面。
考虑到上述问题之后，便发展了本发明；它提供了只需要少量电线的润滑油供应装置，该装置紧凑且成本低，易于布线，而且，非常容易安装在各种类型的推进装置以及如摩托车的发动机上。
为解决上述问题并达到其目的，本发明为双循环发动机提供了润滑油供应装置，采用一个油泵从油箱内向发动机各部位提供润滑油，其中双循环发动机的润滑油供应装置的特点在于，配备了一个驱动上述油泵的电动电磁阀、一个按照发动机工作状态对电磁阀驱动油泵进行电控的控制单元，一个把电磁阀和油泵组合并包围起来的壳体。由于控制单元、电磁阀和油泵被组合并包围在壳体内，所以只需要最少量的电线，该装置紧凑且成本低而且易于布线。
本发明还提供了一个壳体，其特征在于由薄壁管件制成，其中一个由上述油泵，电磁阀及控制单元组合在一起构成的泵单元和一个垫片以上述的顺序插入这个壳体一侧的开口内；该组件易于被嵌塞在壳体的两侧的位置上，上述控制单元通过注入树脂形成防水接头来密封。
本发明的特征还在于，上述控制单元的支撑板被联接到上述电磁阀上，且包括其回路及外部联接件的部件被从电磁阀安装在支撑板的对面。这起到了大大减少控制单元的连线、降低成本，简化布线的作用。
本发明的特征还在于，上述控制单元带有一个供电单元，该单元获得由调节器前级供给的经全波整流的直流电，调节器从驱动发动机中获得交流电，一个信号输入装置接收来自上述全波整流器装置的一个输入，一个转速计算装置从输入信号计算发动机转速，一个泵控制信号输出装置根据发动机的转速发送一个控制信号以便控制上述油泵。使用同一根电线作为电源输入与发动机转速信号输入的这种布置，可以在实现向控制单元供电、接地和发动机转速信号输入的功能中减掉一根线，只用两根线，因此减少了控制单元需要的线路，降低了成本，进一步简化了布线，使这一装置更容易适用于各种推进装置，摩托车上的发动机等。
本发明的特征还在于，上述控制单元带有一个供电单元，该单元获得由调节器后级供给的直流电，调节器从驱动发动机中获得交流电，一个信号输入装置读取来自上述发动机点火线圈初级侧的输入，一个转速计算装置从来自初级侧的输入信号计算发动机转速，一个泵控制信号输出装置根据发动机的转速发送一个控制信号以便控制上述油泵，一个点火切断装置在检测到异常时中断来自上述点火线圈初级侧的输出。由于使用同一根线作为发动机转速输入并在出现异常时切断点火装置输出，有可能将控制单元所需的线路减少一根，因此减少了该装置所需的线路，降低了成本，并进一步减化了线路，使这一装置更容易适用于各种类型的推进装置，摩托车上的发动机等等。
本发明的实施方案按照本发明的双循环发动机润滑油供应装置的实施方案将参照图在下面进行解释。
图1是一个双循环发动机的控制方块图。
图2是一个润滑油供应装置的剖面图。
图3是一个润滑油供应装置的顶视图。
图4是一个防水接头的顶视图。
图5展示了润滑油供应装置的另一种实施方案。
图6是双循环发动机另一种实施方案的控制方块图。
图7是双循环发动机的又一种实施方案的控制方块图。
图1是一个双循环发动机的控制的方块图。双循环发动机1配备了一个飞轮磁铁2，由飞轮磁铁2产生的电用作CDI单元3的驱动能源，并通过调节器4用作润滑油供应装置10的驱动能源。电池6也经过调节器4来充电。飞轮磁铁2配备了一个脉冲线圈7。来自脉冲线圈7的脉冲信号被CDI单元3用来发送发动机的转速信号。点火线圈8根据发动机的转速信号向火花塞9提供火花。
润滑油供应装置10包括组合在一起的控制单元11、电磁阀12和油泵13；驱动油泵13从油箱14内向发动机各部位15提供润滑油。电磁阀12的电驱动提供对油泵13的驱动。
控制单元11配备了一个电源回路16、一个转速信号检测回路17、一个温度测试传感器18、CPU19和一个输出回路20。电源回路16向控制单元11提供驱动电源。转速检测回路17检测来自CDI单元3的发动机转速并送给CPU19，在CPU19中测量脉冲周期以检测发动机的转速。CPU19根据发动机转速计算润滑油的需求量。适于发动机各种转速范围的润滑油需求量可以根据实验等确定，然后需求量可以从发动机转速与润滑油需求量的二维映射中读取。例如，可以计算出对应于发动机各个转速下，如每分钟1500转、3000转、4000转、5000转、6000转、10000转……，润滑油的需求量。
电磁阀12打开的时间也可以由CPU19基于下列因素如润滑油的类、温度等设定。例如，在检测了润滑油的温度之后，打开的时间可以用一个基于温度的二维映射设定。这样，打开的时间(毫秒)可由润滑油的温度(℃)，例如-40、-20、0、20、40、60……来确定。
图2至4展示润滑油供应装置10的结构。图2是润滑油供应装置的剖面图，图3是润滑油供应装置的顶视图，图4是防水接头的顶视图。
组合在润滑油供应装置壳体30内的是控制单元11，电磁阀12和油泵13。因为控制单元11、电磁阀12和油泵13被这样组合在壳体内，所以电子线路保持了绝对最少，装置紧凑，成本低并易于布线。壳体30由薄壁铝、钢等的管件制成，比较经济。
由油泵13、电磁阀12及控制单元构成的组合泵单元A与一个垫片32以上述的顺序插入壳体30一端的开口内，然后用在壳体两端开口处的密封边30a、30b把它们固定。注入树脂300以便密封控制单元11，并用来提供一个防水的接头。这样，泵单元A和垫片32易于以一定的顺序插入并固定在壳体内，而且，注入树脂200起到了提供一个可靠的密封并形成一个防水接头的作用。
电磁阀12被联接到控制单元11的支撑板31上；回路部件101和一个外部联接器34被联接到电磁阀12的对面。支撑板31被支撑在垫片32及电磁插座33之间，检测润滑油温度的温度检测传感器安装在支撑板31上。温度检测传感器18是一个热力计。
阀芯36被可移动地支在电磁阀的支撑件35上。阀芯36的一端与油泵13的活塞杆37相联，而另一端固定到移动件38上，泵的活塞杆37可移动地安装在泵油机构39上，一个弹簧40使润滑油通道正常打开。当移动件38与阀座33接触时，在移动件38与支撑件35之间保持距离D，这个距离就是阀芯36可移动的距离。
一个线圈41环绕在电磁阀12的支撑件35与移动件38上。这个线圈41通过一根导线42与支撑板31相联，在向线圈41通电时，阀芯36从图2所示位置向方向a移动以便关闭润滑油通道；移动件38移动，直到与支撑件35接触为止。当线圈41断电时，弹簧40的作用力产生向b方向的移动使润滑油通道打开，返回图2所示位置。重复这一循环来泵润滑油。
阀座60、61被固定在油泵13的泵单元39的两侧。在单元39中形成了一条润滑油通道39a、一条进油通道39b和一条出油通道39c。润滑油通道39a和进油通道39b通过一个过滤器62与阀座的油箱一侧的通道60a相联。出油通道39c通到阀座60的发动机一侧的通道60b上。润滑油通道39a将润滑油导向弹簧一侧以便润滑弹簧40和活塞杆37为滑动部位。进油通道39b可被一个球阀63打开和关闭，联接通道39d也可以被一个球阀64打开和关闭。安装在球阀63与活塞杆37之间的一个弹簧65向使进油通道39a关闭的方向c施加压力。
当线圈41通电时，活塞杆37向关闭的方向a移动，对阀63关闭进油通道39b。加在润滑油上的压力使位于联接通道39d中的球阀64克服弹簧66的阻力向打开的方向f移动，使润滑油从联接通道39d流入出油通道39c并在流出阀座60上发动机一侧的通道60b之后被送往发动机各部位15。
一个布置在球阀64与挡块67之间的弹簧66使联接通道向正常关闭的方向e移动。当被压缩的润滑油流经出油通道39c时，联接通道自动关闭。
当线圈41的电流被切断时，弹簧40的作用力使活塞杆37向打开的方向b移动，导致球阀63向使进油通道39b打开的方向移动，使润滑油注入进油通道39b。
于是，当再给线圈41通电时，活塞杆37向关闭的方向a移动，并且类似地以重复的方式进行工作，使润滑油被输送到发动机各部位15。
通过上述由控制单元11完成的电磁阀12的电子开/关控制，油泵13被用电驱动以便按照要求精确地给发动机提供润滑油。
控制单元11确定发动机的转速并计算出一定转速下所需的润滑油量，然后在驱动电磁阀过程中控制开/关泵油周期。这一特点使得能够在整个发动机工作范围内控制润滑油输出。
电磁阀打开的时间可以按照润滑油的状态来设定；因为可以在例如润滑油的类型及油温等条件的基础上设定电磁阀打开的时间，所以可以向发动机各部位15提供数量非常精确的润滑油。
此外，可以利用润滑油温度的二维映射图计算电磁阀12打开的时间。润滑油的温度越低，其粘性越高。如果打开的时间是恒定的，润滑油的温度越低，其粘性越高，因此产生对电磁阀打开时间内不能输送所需量润滑油的考虑，这样将导致润滑油短缺，而引起发动机卡住。通过按照润滑油的温度改变打开的时间，可以可靠地防止发动机卡住。
而且，因为润滑油供应装置10包括一个由控制单元、电磁阀12和油泵组合起来的系统，所以支撑板31的温度与油温之间有一定关系。这一特点使得把温度检测传感器18安装在支撑板31上来检测润滑油温度成为可能。这样做减少了线路，而且从成本上看也是有利的。
而且，如图1所示，检测润滑油温度的温度传感器18可以放在油泵上，使得安装容易并缩短了线路。
图5展示了润滑油供应装置的另一种实施方案。在这种实施方案中，安装了一个检测传感器130以检测润滑油供应装置的电磁阀阀芯36的移动。一个电磁传感器例如霍尔集成电路可以被用作这一检测传感器130。检测传感器130对着阀芯36的端部安装在支撑板31上，它检测阀芯36移动所产生的磁场并向CPU19发送信息。CPU19通过比较驱动电磁阀12的开/关输出定时与移动检测定时来检测异常状况。这样可以通过检测电磁阀12的阀芯36的移动来检测驱动系统中的异常。此外还可以采用光学传感器作为检测传感器130；对电磁阀的工作的检测可由阀芯36端部的关闭或反射光线来完成。
图6是一个双循环发动机上的另一种实施方案的方块图。零件与图1至5中描述的相似且有相同的序号，所以就略去对它们的进一步解释。电源输入端11a和11b、异常信号输入端11c和电池异常输入端11d安装在控制单元11的输入一侧，而控制信号输出端11e和异常信号输出端11f安装在输出一侧。
输入电源输入端11a、11b的是流经调节器4前级、从飞轮磁铁2中输出的交流电；电源单元120把它转换成所需的直流电。电源单元120由一个二极管、一个电容器C1和一个电源回路122构成全波整流回路121。全波整流回路121全面地把交流电整流成直流电，而电容器C1和电源回路提供了要求电压的直流电。
控制单元11配有一个CPU130，CPU按顺序依次配备有一个信号输入装置131，一个转速计算装置132，一个泵控制信号输出装置133，和一个异常检测装置134及一个异常报警信号输出装置135。信号输入装置131从电源输入端11b经整流回路140输送发动机转速信号；整流回路140由电阻R1、R2、R3、二极管D1及电容器C2构成，它从全波整流器的前级接收输入。这样，供电输入与发动机转速信号输入由同一根线来完成。这样，用于给控制单元11供电、接地和发动机转速信号输入所需要的三条线被减掉一条，而成为两条。这一特点减少了控制单元11所需的线路，降低了成本，并简化了线路布置。而且，提高了这种润滑油供应装置安装在各类推进装置或例如摩托车的发动机上的适应性。
转速计算装置132用信号输入装置131接收到的输入信号计算发动机转速。泵控制信号输出装置133根据发动机转速计算装置132计算得出的发动机转速，发送一个控制信号来控制油泵150的电磁阀。控制信号经一个驱动回路141从控制信号输出端口11e发送出来，以便提供对驱动油泵150的电磁阀151的开/关控制，以驱动油泵150，从而把润滑油从油箱内输送到发动机各部位了。
根据流经输入接口回路142的输入信号，异常检测装置134检测发动机、润滑油供应装置、电池等的异常。检测信号从发动机1或从润滑油供应装置异常检测传感器160经异常信号检测端被输入输入接口回路142。或者，如果有一个来自电池6的异常检测信号，这个信号经电池异常输入端口11d输入。异常报警信号输出装置135根据异常检测装置134的异常检测发送一报警信号。报警信号从输出接口回路143中发送到异常信号输出端口11f并驱动异常报警装置152。异常报警装置152可以，例如，包括一个提示用户出现异常的闪烁报警灯，或者报警信号被转移给点火系统中的控制单元，在点火系统中控制单元在，例如，发动机转速超过一定限度时切断点火装置。也可对电池异常发出报警，特别是轮船上，可以警告操作员在回到港口之前不要关闭发动机。
图7是一个双循环发动机另一种实施方案的方块图。在这种实施方案中，零件与图6中所示的相似且有相同的序号，所以略去了进一步的解释。
从发动机驱动中获得的交流电经调节器4的后级输入控制单元11，在供电单元120中成为直流电。电源回路122与电源输入端11a、11b相联。电源输入端11a与调节器4及电池6的正极相联，而电源输出端口11b与电池6的负极相联。
CPU130的信号输入装置131读取来自发动机1的点火线圈8初级侧并流经波形发生回路190的输入。波形发生回路190由电阻R10、R11、R12、电容器C10和二极管D10、D11构成；它产生一个来自点火装置线圈8初级侧的输入信号所形成的波形，这个输入信号经由控制单元11的输入端口11e输入。转速计算装置132利用来自点火线圈初级的输入信号计算发动机的转速。泵控制信号输出装置根据发动机的转速，发送控制信号来控制油泵150。CPU130配备了一个点火切断装置195。来自异常检测装置的异常检测引起点火切断装置195中断点火装置线圈8的初级来切断点火。通过使用用于发动机转速输入的同一根线作为点火切断，可以减少一根通到控制单元11的线路，因而减少了控制单元的线路，降低了成本并简化了布线。此外，这种布置使润滑油供应装置更适于各种类型的推进装置或例如摩托车上的发动机。
本发明的效果如上所述，要求1的发明把控制单元、电磁阀和油泵组合在一个壳体内以便减少电线的需要量，使整个装置更紧凑成本更低，而且，简化了布线。
本发明通过用薄壁管件制成壳体而降低了成本。它进一步为壳体内有一定顺序的泵单元和垫片提供了砸边密封，而且，提供了树脂的注入来可靠地密封润滑油供应装置。
本发明进一步减少了控制单元的线路，降低了成本并简化了布线。
本发明采用同一根线作为发动机转速信号的输入和能源输入，因此可以把控制单元要求的用于电源输入、地线、和发动机转速信号输入的三根线减少一根。这样可以减少控制单元的线路，降低成本、易于布线；同时进一步提高了装置对各种类型的推进装置及例如摩擦车的发动机的安装适应性。
本发明采用同一根线作为发动机转速信号输入和异常点火切断，因此减少了控制单元所需要的一根线。这样减少了控制单元要求的线路，降低了成本，易于布线并进一步提高了装置对于各种类型的推进装置及例如用在摩托车上的发动机的安装适应性。
权利要求
1.用于双循环发动机的润滑油供应装置，采用一个油泵从油箱内向发动机各部位提供润滑油，其特征在于，配备了一个驱动上述油泵的电动电磁阀，一个按照发动机工作状态用电来控制这种电磁阀驱动油泵的控制单元，和一个把电磁阀及油泵组合并包围起来的壳体。
2.按照权利要求1所述的双循环发动机润滑油供应装置，其特征在于，上述壳体由薄壁管件制成，其中一个由上述油泵、电磁阀及控制单元组合在一起构成的泵油装置和一个垫片以上述的顺序插入这个壳体一侧的开口内，该组件被嵌塞在壳的两侧位置上，上述控制单元通过注入树脂来密封。
3.按照权利要求1和2所述的双循环发动机润滑油供应装置，其特征在于，上述控制单元的支撑板被联接到上述电磁阀上，包括其回路及外部联接件的部件被从电磁阀安装在支撑板的对面。
4.按照权利要求1至3所述的双循环发动机润滑油供应装置，其特征在于，上述控制单元带有一个供电单元，该单元获得由调节器前级供给的经全波整流的直流电，调节器从驱动发动机中获得交流电，一个信号输入装置从上述全波整流器装置中接收一个输入，一个转速计算装置从输入信号中计算发动机转速，一个泵油控制信号输出装置根据发动机的转速发送一个控制信号以便控制上述油泵。
5.按照权利要求1至4所述的双循环发动机润滑油供应装置，其特征在于，上述控制单元带有一个供电单元，该单元获得由调节器后级供给的直流电，调节器从驱动发动机中获得交流电，一个信号输入装置读取来自上述发动机点火线圈初级侧的输入，一个转速计算装置从来自初级侧输入信号计算发动机转速，一个泵控制信号输出装置根据发动机的转速发送一个控制信号以便控制上述油泵，一个点火切断装置在检测到异常时中断上述点火装置线圈初级的输出。
全文摘要
本发明的核心是减少电子线路,使润滑油供应装置紧凑且成本低,简化布线,使润滑油供应装置更易于安装在各种类型推进装置或例如摩托车的发动机上。双循环发动机的润滑油供应装置驱动油泵13从油箱14内向发动机各部位15提供润滑油,它配备了一个驱动油泵13的电动电磁阀12,一个根据发动机工作状态执行对电磁阀12的开/关控制的控制单元11,其中电磁阀12和油泵13组合在一个壳体30内。
文档编号F01M3/02GK1179504SQ9711951
公开日1998年4月22日 申请日期1997年9月18日 优先权日1996年9月18日
发明者穴本隆幸, 村井孝之 申请人:雅马哈发动机株式会社