СИСТЕМА ДЛЯ СНАБЖЕНИЯ СМАЗОЧНЫМ СРЕДСТВОМ ПОДШИПНИКОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2019 года по МПК F01M5/02 

Изобретение относится к системе для снабжения смазочным средством подшипников двигателя внутреннего сгорания транспортного средства.

Двигатель внутреннего сгорания транспортного средства нуждается в смазке для подшипников двигателя внутреннего сгорания, в частности, для сильно нагружаемых подшипников скольжения коленчатого вала, шатунов и кулачковых валов. Для этого используются насосы смазочного средства, которые механически приводятся в действие двигателем внутреннего сгорания, с целью обеспечения смазочного средства под давлением для смазки.

Смазочное средство обычно называемся маслом, также когда в настоящее время оно больше не является маслом. В соответствии с этим, требуемые для этого насосы смазочного средства обычно называются масляными насосами или маслонагнетательными насосами.

Для создания давления масла для смазки с небольшим износом подшипников и вала, насос для смазочного средства должен иметь определенную минимальную скорость вращения. Это не обеспечивается при запуске и разгоне двигателя внутреннего сгорания.

Такие неблагоприятные рабочие условия для двигателя внутреннего сгорания возникают при частых процессах пуска и остановки двигателя внутреннего сгорания при гибридном приводе. В частности, в транспортных средствах для перевозки грузов и пассажиров при движении в городе часто происходит смена между приводом от двигателя внутреннего сгорания и приводом от электродвигателя. Следовательно, при переключении с электрического привода на привод от двигателя внутреннего сгорания подшипники двигателя подвергаются усиленному износу, поскольку при разгоне двигателя не обеспечивается достаточное давление масла в подшипниках двигателя.

В течение расчетного периода рабочего времени это приводит к дорогостоящим и требующим много времени работам по восстановлению подшипников двигателя с внеплановым временем простоя транспортного средства.

Кроме того, из уровня техники известно предотвращение с помощью установленных в контур циркуляции масла обратных клапанов холостого хода для отверстий для смазочного масла двигателя при остановке двигателя. За счет этого можно при разгоне двигателя достигать ускоренного создания давления масла. В частности, в сильно нагружаемых двигателях с высоким давлением воспламенения и трудных условиях гибридного режима работы не удается предотвращать высокой нагрузки подшипников, соответственно, сокращения срока службы подшипников, также с помощью таких обратных клапанов.

Таким образом, задачей изобретения является создание улучшенного приводного устройства для транспортного средства, соответственно, системы для привода насоса смазочного средства, с помощью которой возможно предотвращение недостатков уровня техники. Задачей изобретения является, в частности, создание приводного устройства для транспортного средства, соответственно, системы для привода насоса смазочного средства, которая также в фазе пуска двигателя обеспечивает достаточное снабжение смазочным средством.

Эти задачи решены с помощью системы для снабжения смазочным средством подшипников двигателя внутреннего сгорания транспортного средства с признаками основного пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения и применения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения и поясняются ниже частично со ссылками на прилагаемые чертежи.

Согласно общей идее изобретения, система для снабжения смазочным средством подшипников двигателя внутреннего сгорания транспортного средства содержит насос смазочного средства, который приводится в действие с помощью двигателя внутреннего сгорания, и аккумулятор давления смазочного средства. С помощью аккумулятора давления смазочного средства обеспечивается возможность снабжения смазочным средством подшипников двигателя внутреннего сгорания в фазе пуска двигателя и/или фазе выключения двигателя, независимо от насоса смазочного средства. Аккумулятор давления смазочного средства называется в последующем также аккумулятором масляного давления.

Особое преимущество наличия аккумулятора давления смазочного средства состоит в том, что обеспечивается возможность снабжения двигателя внутреннего сгорания, соответственно, подшипников двигателя внутреннего сгорания находящимся под давлением смазочным средством, независимо от скорости вращения двигателя внутреннего сгорания и тем самым также в фазе или перед фазой пуска двигателя и/или фазой выключения двигателя, в которых двигатель внутреннего сгорания не имеет достаточной минимальной скорости вращения для работы насоса смазочного средства.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, характеристика аккумулятора давления смазочного средства выбрана так, что конечное значение давления при полностью заполненном аккумуляторе давления смазочного средства меньше минимального, создаваемого насосом смазочного средства, зависящего от температуры давления смазочного средства. Этот вариант выполнения обеспечивает то преимущество, что постоянно обеспечивается 100% заполнение аккумулятора давления смазочного средства также при различных рабочих условиях.

Согласно другому возможному, менее предпочтительному варианту выполнения, характеристика аккумулятора давления смазочного средства может быть выбрана в качестве альтернативы так, что конечное значение давления при полностью заполненном аккумуляторе давления смазочного средства больше минимального, создаваемого насосом смазочного средства, зависимого от температуры давления смазочного средства. Согласно этому варианту выполнения, могут возникать рабочие состояния, например, рабочее состояние транспортного средства с горячим моторным маслом на холостом ходу двигателя, в которых временно невозможно заполнение аккумулятора давления смазочного средства, так что заполнение может в целом занимать больше времени, однако с другой стороны, давление аккумулятора почти соответствует создаваемому насосом смазочного средства уровню давления.

Создаваемое с помощью масляного насоса двигателя давление масла зависит от фактической скорости вращения двигателя и фактической температуры масла. Минимальное создаваемое насосом смазочного средства, зависимое от температуры давление смазочного средства устанавливается обычно при скорости вращения холостого хода и имеющим рабочую температуру, соответственно, горячем двигателе внутреннего сгорания. Таким образом, выбор характеристики аккумулятора давления смазочного средства так, что требуемое конечное значение давления при полностью заполненном аккумуляторе давления смазочного средства меньше создаваемого масляным насосом двигателя давления масла при скорости вращения холостого хода и имеющим рабочую температуру, соответственно, горячем двигателе внутреннего сгорания, обеспечивает возможность также в этом рабочем состоянии полного заполнения аккумулятора давления смазочного средства.

Кроме того, предпочтительно выбирать характеристику аккумулятора давления смазочного средства так, что давление для начала заполнения объема аккумулятора давления смазочного средства и давление при полностью заполненном аккумуляторе давления смазочного средства отличаются не больше чем на 1,0 бар, более предпочтительно не больше чем на 0,5 бар. Это обеспечивает то преимущество, что отдаваемое аккумулятором масляного давления давление масла не сильно уменьшается до опустошения аккумулятора и остается возможно более высоким, и тем самым подшипники двигателя возможно более равномерно снабжаются давлением аккумулятора давления смазочного средства.

Также предпочтительно рассчитывать объем аккумулятора давления смазочного средства так, что объем аккумулятора давления смазочного средства при снабжении подшипников не полностью опорожняется. Например, объем аккумулятора давления смазочного средства может иметь такую величину, что всегда остается по меньшей мере 10%-я степень заполнения. За счет этого обеспечивается, что в случае неисправности в аккумуляторе масляного давления остается обеспечивающее безопасность остаточное количество масла.

Аккумулятор давления смазочного средства может быть соединен с возможностью прохождения текучей среды с подшипниками через переключаемую систему клапанов. При этом в одной возможности реализации этого, согласно изобретению предусмотрено, что система клапанов содержит параллельную схему из переключаемого первого управляющего клапана и переключаемого второго управляющего клапана. При этом первый управляющий клапан применяется для извлечения находящегося под давлением смазочного средства из аккумулятора давления смазочного средства и поэтому в последующем называется извлекающим управляющим клапаном. Второй управляющий клапан применяется для подачи смазочного средства из нагнетательного контура смазочного средства в аккумулятор давления смазочного средства, с целью его заполнения, и поэтому в последующем называется подающим управляющим клапаном. Оба управляющих клапана предпочтительно выполнены в виде магнитных клапанов, которые закрываются без тока.

Для снабжения подшипников извлекающий управляющий клапан можно переключать в открытое положение, в то время как подающий управляющий клапан остается закрытым. Кроме того, для заполнения аккумулятора давления смазочного средства можно переключать подающий управляющий клапан в открытое положение, в то время как извлекающий управляющий клапан закрыт. Для этого может быть дополнительно предусмотрен управляющее устройство, которое соответствующим образом управляет системой клапанов, с целью опустошения аккумулятора давления смазочного средства для снабжения подшипников или с целью заполнения снова аккумулятора давления смазочного средства.

Для предотвращения непреднамеренного стекания обратно масла при заполнении аккумулятора давления смазочного средства, подающий управляющий клапан может иметь в открытом положении функцию обратного запирания.

Кроме того, объемный поток выдачи смазочного средства можно калибровать с помощью неизменно установленного дросселирования. Соответствующий калибровочный дроссель может быть интегрирован, например, в извлекающий управляющий клапан.

Подающий и извлекающий управляющие клапаны могут быть выполнены каждый в виде двухходового двухпозиционного клапана. Предпочтительно, оба двухходовых двухпозиционных клапана выполнены в виде магнитных двухходовых двухпозиционных клапанов с пружинным возвратом.

Однако в рамках изобретения возможно также наличие альтернативной системы клапанов, которые обеспечивают возможность соответствующего опустошения и заполнения снова аккумулятора давления смазочного средства, например, с помощью лишь одного трехходового трехпозиционного клапана.

В одном конструктивно простом, но одновременно очень надежном варианте выполнения, аккумулятор давления смазочного средства может быть выполнен в виде пружинно-поршневого аккумулятора. Однако в рамках изобретения возможно также вместо пружинно-поршневого аккумулятора создавать давление в аккумуляторе смазочного средства, например, с помощью отделенного с помощью мембраны газового заполнения.

Для реализации более плоского прохождения характеристики аккумулятора, в другой модификации варианта выполнения с пружинно-поршневым аккумулятором предусмотрено, что на пружинно-поршневом аккумуляторе предусмотрены средства для создания подключаемой, электромагнитно создаваемой дополнительной силы. За счет этого можно повышать давление аккумулятора в ослабленном или почти ослабленном диапазоне состояния пружины пружинно-поршневого аккумулятора с помощью переключаемой, электромагнитно создаваемой дополнительной силы, с целью компенсации или по меньшей мере уменьшения падения давления в этом диапазоне. Например, в концевой зоне пружинно-поршневого аккумулятора на стороне выходного отверстия смазочного средства может быть предусмотрена электромагнитная обмотка, которая окружает пружинно-поршневой аккумулятор, и в которую в момент времени извлечения смазочного средства подается ток, с целью создания электромагнитной дополнительной силы для поддержки поршня.

Предпочтительно, на аккумуляторе давления смазочного средства предусмотрены сенсорные средства для измерения уровня заполнения, например, в виде оптического или индуктивного датчика пути на поршне, так что можно контролировать процесс заполнения аккумулятора давления смазочного средства и, в частности, регистрировать полное заполнение аккумулятора давления смазочного средства.

Кроме того, предусмотрен управляющий блок, который предназначен для тактового заполнения аккумулятора давления смазочного средства посредством приведения в действие клапанной системы, при этом процесс заполнения происходит тогда, когда выполняются по меньшей мере следующие условия: нагрузка двигателя меньше заданного порогового значения нагрузки двигателя, и создаваемое насосом смазочного средства давление смазочного средства больше заданного порогового значения давления смазочного средства. В транспортном средстве промышленного назначения пороговое значение нагрузки двигателя может составлять примерно 30% максимально запрашиваемой водителем общей мощности двигателя. Например, пороговое значение давления смазочного средства может составлять 3 бар.

Другими словами, извлечение смазочного средства из контура циркуляции смазочного средства для заполнения снова аккумулятора давления смазочного средства выполняется лишь тогда, когда, например, давление смазочного средства приближается к максимальному значению, т.е. при более высоких скоростях вращения двигателя внутреннего сгорания. Если давление смазочного средства падает ниже минимального давления смазочного средства, которое создает двигатель внутреннего сгорания, соответственно, ниже заданного порогового значения, то извлечение завершается, например, посредством закрывания подающего управляющего клапана. Таким образом, аккумулятор давления смазочного средства предпочтительно снова заполняется лишь в рабочих состояниях, в которых извлечение смазочного средства для заполнения аккумулятора давления смазочного средства не оказывает отрицательного влияния на снабжение подшипников смазочным средством.

Кроме того, предусмотрена реализация других изменяемых, зависимых от скорости вращения и нагрузки двигателя условий переключения, соответственно, заполнения, а также более точных, основанных на характеристиках двигателя и/или на датчиках двигателя условий заполнения, с целью уменьшения отрицательного влияния на работу двигателя за счет заполнения аккумулятора давления смазочного средства.

Кроме того, изобретение относится к транспортному средству, предпочтительно транспортному средству промышленного назначения, содержащему систему для снабжения подшипников двигателя внутреннего сгорания смазочным средством, раскрытую выше.

Указанные выше предпочтительные варианты выполнения и признаки изобретения можно произвольно комбинировать друг с другом. Другие подробности и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

Фиг. 1А - система для снабжения подшипников двигателя внутреннего сгорания смазочным средством, согласно одному варианту выполнения изобретения;

Фиг. 1В - система для снабжения подшипников двигателя внутреннего сгорания смазочным средством, согласно другому варианту выполнения изобретения;

Фиг. 2 - аккумулятор масляного давления;

Фиг. 3 - тактовое заполнение аккумулятора масляного давления; и

Фиг. 4 - переключение с режима электродвигателя в режим двигателя внутреннего сгорания.

На фиг. 1А схематично показана система 1 для снабжения подшипников двигателя внутреннего сгорания транспортного средства смазочным средством. На фиг. 1 для упрощения изображения показаны лишь масляные отверстия 3 к подшипникам двигателя внутреннего сгорания, но не показаны двигатель внутреннего сгорания или различные подшипники, подлежащие смазке.

Подшипники могут снабжаться маслом под давлением через масляные отверстия 3 после пуска двигателя при работающем двигателе внутреннего сгорания обычным и само по себе известным образом с помощью масляного нагнетательного насоса 2.

Для этого масляный нагнетательный насос 2 приводится в действие с помощью приводного вала, приводимого во вращение двигателем внутреннего сгорания (не изображено). Масляный насос 2 всасывает масло из картера 12. Затем всасываемое масляным насосом 2 масло подается через масляные отверстия 3 для смазки двигателя внутреннего сгорания, соответственно, подшипников. Кроме того, на выходе масляного нагнетательного насоса 2 предусмотрен обратный клапан 11. Маслопроводы обозначены на фиг. 1 позицией 9.

Кроме того, с контуром циркуляции находящегося под давлением масла соединен аккумулятор 4 масляного давления, который предназначен для соединения с возможностью прохождения текучей среды через клапанную систему 10 с контуром циркуляции масла. Аккумулятор 4 масляного давления расположен в контуре циркуляции масла двигателя внутреннего сгорания после масляного насоса 2 и перед масляными отверстиями 3 к подшипникам. Аккумулятор масляного давления выполнен в данном примере выполнения в виде пружинно-поршневого аккумулятора 4.

Клапанная система 10 образована из двух параллельно включенных двухходовых двухпозиционных клапанов 6, 7, которые выполнены в виде магнитных клапанов с пружинным возвратом. Первый двухходовой двухпозиционный магнитный клапан 6 служит в качестве извлекающего клапана для опустошения аккумулятора 4 давления. Второй двухходовой двухпозиционный магнитный клапан 7 служит в качестве подающего клапана для заполнения снова аккумулятора 4 масляного давления находящимся под давлением маслом с помощью масляного насоса 9.

Электрически приводимые в действие управляющие клапаны 6, 7 соединены через линии передачи сигналов с управляющим устройством (не изображены), которое может переключать управляющие клапаны в открытое положение за счет подачи тока.

Управляющее устройство предназначено для переключения первого управляющего клапана 6 перед фазой или в начале фазы пуска двигателя для снабжения маслом подшипников в открытое положение, после чего подшипники снабжаются с помощью аккумулятора 4 давления смазочного средства находящимся под давлением маслом. Второй управляющий клапан 7 остается без подачи тока закрытым.

Во время нормальной работы двигателя внутреннего сгорания и при заполненном аккумуляторе 4 масляного давления оба клапана 6, 7 при отсутствии тока закрыты, так что снабжение подшипников происходит с помощью приводимого в действие двигателем внутреннего сгорания через приводной вал насоса 2 смазочного средства.

Для заполнения аккумулятора 4 давления смазочного средства управляющее устройство управляет клапаном 7 так, что он находится в открытом положении.

Подводящий клапан 7 снабжен функцией 8 обратного запирания, с целью предотвращения непреднамеренного обратного течения масла в процессе заполнения. Кроме того, на аккумуляторе 4 масляного давления предусмотрен датчик 5 уровня заполнения, с помощью которого может сигнализироваться полное заполнение аккумулятора 4 масляного давления. Предпочтительно, датчик может быть также выполнен так, что распознаются состояния частичного заполнения, с помощью которых может быть улучшена стратегия заполнения. При полном заполнении тактовый процесс заполнения прекращается.

Накопительная характеристика пружинно-поршневого аккумулятора 4 выбрана так, что она зависит от имеющегося масляного давления при различных рабочих состояниях. Это показано на фиг. 2.

На фиг. 2 показан зависящий от температуры и скорости вращения ход изменения масляного давления двигателя внутреннего сгорания. При этом на оси абсцисс указана скорость вращения двигателя внутреннего сгорания для транспортного средства промышленного назначения, в то время как на оси ординат указано соответствующее давление масла двигателя внутреннего сгорания, соответственно, давление аккумулятора 4 давления смазочного средства.

Кривая 21 показывает в качестве примера зависящий от скорости вращения ход изменения масляного давления при холодном двигателе, в то время как кривая 22 показывает в качестве примера зависящий от скорости вращения ход изменения масляного давления при теплом, соответственно, горячем двигателе, которое меньше сравнимого масляного давления при холодном двигателе. Точка 22_m указывает минимальное создаваемое с помощью масляного насоса давление масла, которое может возникать во время работы.

Накопительная характеристика 23 аккумулятора 4 масляного давления выбрана так, что она всегда проходит под кривыми 21, 22. Это означает, что накопительная характеристика учитывает зависящие от температуры изменения вязкости, с целью обеспечения всегда 100% заполнения аккумулятора 4 масляного давления, в котором поршень находится в конечном положении. За счет этого может обеспечиваться, что заполнение аккумулятора 4 масляного давления возможно также еще при минимальном давлении 22_m масла.

На фиг. 2 также показано, что давление в начале заполнения объема аккумулятора масляного давления (см. точку 23_b), т.е. наименьшее давление для преодоления начального сопротивления поршня и возможности начала процесса заполнения, и давление при полном заполнении аккумулятора 4 масляного давления (см. точку 23_е) лежат возможно ближе друг к другу, для того чтобы обеспечиваемое аккумулятором 4 масляное давление оставалось возможно более высоким до полного или почти полного опустошения аккумулятора масляного давления.

В данном примере давление 23_b в начале заполнения объема аккумулятора и давление 23_е при полном заполнении аккумулятора 4 масляного давления отличаются примерно на 0,5 бар.

Выбор пружинной характеристики можно осуществлять, например, с помощью соответствующего выбора толщины пружины и длины пружины пружинно-поршневого аккумулятора 4.

На фиг. 1В показан другой вариант 1b выполнения системы 1 для снабжения подшипников двигателя внутреннего сгорания транспортного средства смазочным средством. При этом описание компонентов, обозначенных теми же позициями, что и на фиг. 1А, повторно не приводится.

Особенность этого варианта 1b выполнения состоит в том, что в концевой зоне пружинно-поршневого аккумулятора 4b на стороне выходного отверстия смазочного средства предусмотрена электромагнитная обмотка 12, которая окружает пружинно-поршневой аккумулятор 4b и в которую в момент извлечения смазочного средства подается ток, с целью создания электромагнитной дополнительной силы для поддержки поршня. На основании низкого уровня рабочего давления аккумулятора 4b давления смазочного средства достаточно, когда создается во время короткого интервала извлечения электромагнитная дополнительная сила примерно 0,5 бар, которая добавляется к создаваемой с помощью механической пружины пружинно-поршневого аккумулятора 4b противоположной силы.

За счет этого можно компенсировать уменьшение давления аккумулятора при опустошении аккумулятора 4b, за счет чего прохождение кривой 23 на фиг. 2 становится плоским.

На фиг. 3 показано в качестве примера тактовое заполнение опустошенного аккумулятора 4 масляного давления. Для этого для пояснения принципа действия показано лишь заполнение аккумулятора масляного давления от 0% заполнения аккумулятора до 15% заполнения объема (дальнейшее заполнение осуществляется аналогичным образом и не изображено).

На фиг. 3 для иллюстрации тактового заполнения во время подходящих рабочих состояний показаны ход 31 изменения масляного давления, ход 34 изменения нагрузки, а также ход 35 изменения скорости вращения двигателя внутреннего сгорания. Кривая 33 показывает слегка увеличивающееся при заполнении аккумулятора давление 33 аккумулятора 4 масляного давления.

Заполнение снова аккумулятора 4 масляного давления осуществляется, в частности, тогда, когда масляное давление стремится к максимальному значению, т.е. при более высоких скоростях вращения двигателя внутреннего сгорания. При этом, например, предусмотрено пороговое значение масляного давления 3 бар, так что заполнение снова аккумулятора 4 масляного давления происходит лишь при рабочем давлении масла больше 3 бар. Пороговое значение масляного давления показано линией 34 слева от оси масляного давления.

Кроме того, заполнение снова аккумулятора 4 масляного давления осуществляется лишь тогда, когда нагрузка двигателя (упрощенно положение педали газа) является небольшой, например, при нагрузке двигателя меньшей или равной 30% относительно максимального требуемого водителем момента двигателя или при положении педали газа, которое меньше или равно 30% максимального возможного положения педали газа. Пороговое значение нагрузки изображено с помощью линии 34а справа от указывающей нагрузку двигателя внутреннего сгорания оси.

Таким образом, если масляное давление падает ниже порогового значения 31а масляного давления или повышается нагрузка двигателя выше заданного порогового значения 34а, то извлечение масла для заполнения аккумулятора масляного давления прекращается с помощью упомянутого в связи с фиг. 1 управляющего устройства, которое управляет клапанной системой 10.

Для заполнения аккумулятора 4 масляного давления извлекающий клапан 6 остается закрытым, а подающий клапан 7 открывается. На фиг. 3 показано закрытое положение 32b подающего клапана 7, схематично обозначенное значением ординаты 1, в то время как открытое положение 32а подающего клапана 7 обозначено значением ординаты 2. Кривая 32 показывает для интервала времени от t1 до t10 соответствующие состояния клапана 7 между обоими максимальными состояниями 32а, 32b (клапан открыт, клапан закрыт).

В момент времени t1 масляное давление двигателя внутреннего сгорания имеет значение 3,3 бар и тем самым лежит выше порогового значения 31а. Нагрузка двигателя составляет 30% и тем самым не превышает пороговое значение 34а. Следовательно, между моментами времени t1 и t2 подающий клапан 7 переводится в открытое положение. За счет этого увеличивается заполнение аккумулятора 4 масляного давления на 3% и слегка увеличивается давление 33 аккумулятора.

В момент времени t2 масляное давление немного уменьшается, однако лежит все еще выше порогового значения 31а. Кроме того, уменьшается дальше нагрузка 34 двигателя, так что подающий клапан 7 остается в открытом положении. В момент времени t3 заполнение аккумулятора увеличивается на 6%, одновременно повышается дальше давление в аккумуляторе 4 масляного давления с первоначально 2,3 бар в момент времени t1 до значения 2,33 бар.

Незадолго до момента времени t3 масляное давление в двигателе внутреннего сгорания падает до значения 3 бар и тем самым достигает порогового значения 31а масляного давления.

Следовательно, в этот момент времени управляющее устройство инициирует закрывание подающего клапана 7, так что подающий клапан 7 в момент времени t3 снова закрывается. Заполнение аккумулятора остается равным 6%.

Хотя в интервале времени между t3 и изображенной точкой перед t5 масляное давление лежит выше порогового значения 31а, однако нагрузка 34 лежит также выше порогового значения 34а нагрузки, так что клапан 7 остается в закрытом положении 32b. Пороговое значение нагрузки достигается в изображенной точке перед t5, так что инициируется открывание клапана 7.

Дальнейшее заполнения происходит аналогичным образом и понятно также из показанных на фигуре графиков.

Тактовое заполнение аккумулятора 4 масляного давления имеет то преимущество, что масло извлекается для заполнения аккумулятора 4 масляного давления из контура циркуляции масла всегда лишь тогда, когда выполняются все заданные условия открывания и тем самым не оказывается влияния на зависящее от нагрузки снабжение двигателя внутреннего сгорания смазочным маслом. При этом процесс полного заполнения аккумулятора 4 масляного давления осуществляется в коротком гибридном цикле движения с приводом от двигателя внутреннего сгорания, например, при объеме аккумулятора 500 см³ при общей длительности заполнения 600с получается скорость заполнения 0,83 см³/с.

График на фиг.4 иллюстрирует переключение с режима электродвигателя в режим двигателя внутреннего сгорания, а также снабжение, согласно изобретению, подшипников через аккумулятор 4 масляного давления во время пуска двигателя внутреннего сгорания в транспортном средстве промышленного назначения с гибридным приводом.

Транспортное средство промышленного назначения снабжено гибридным приводом и может приводиться в действие двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем. Для работы в режиме электродвигателя предусмотрена электрическая машина, которая питается от аккумулятора тяговой энергии.

В момент времени t1 состояние зарядки аккумулятора тяговой энергии достигает порогового значения, равного 15% общего заряда (точка Р1). Состояние зарядки ≤15% сигнализирует состояние предельного заряда, при котором инициируется смена режима привода транспортного средства от электродвигателя в режим привода от двигателя внутреннего сгорания, с целью предотвращения слишком сильной зарядки аккумулятора тяговой энергии.

Пуск двигателя внутреннего сгорания происходит в момент времени t4, характеризуемый точкой Р2.

Согласно изобретению, перед пуском Р2 двигателя внутреннего сгорания и после достижения предельного заряда батареи в точке Р1, извлекающий магнитный клапан 6 на фиг. 1 переводится из закрытого положения 39b в открытое положение 39а. За счет этого опустошается аккумулятор 4 масляного давления с помощью извлекающего клапана 6 через масляные отверстия 3 в подшипники двигателя. Следовательно, повышается масляное давление 31 в двигателе внутреннего сгорания за счет снабжения из аккумулятора 4 масляного давления. За счет этого в момент времени t4 пуска двигателя уже обеспечивается достаточное масляное давление 2,35 бар в подшипниках двигателя.

Незадолго перед пуском двигателя внутреннего сгорания извлекающий клапан 6 переводится снова из открытого положения 39а в закрытое положение 39b. После пуска двигателя внутреннего сгорания медленно увеличивается скорость вращения двигателя, и вращающийся теперь маслонагнетательный насос 2 повышает давление в соответствии с создаваемым, зависимым от скорости вращения двигателя внутреннего сгорания давлением масла.

Хотя описание изобретения приведено на основе определенных примеров выполнения, для специалистов в данной области техники понятно, что могут выполняться различные изменения и применяться эквивалентны в качестве замены, без выхода за объем изобретения. Дополнительно к этому, могут выполняться модификации, без выхода за объем изобретения. Следовательно, изобретение не ограничивается раскрытыми примерами выполнения, а охватывает все примеры выполнения, которые входят в объем прилагаемой формулы изобретения.

ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ

1, 1b Система для снабжения подшипников двигателя внутреннего сгорания

2 Маслонагнетательный насос

3 Масляные отверстия к подшипникам

4, 4b Аккумулятор масляного давления

5 Датчик уровня заполнения

6 Магнитный двухходовой двухпозиционный клапан с пружинным возвратом

7 Магнитный двухходовой двухпозиционный клапан с пружинным возвратом

8 Функция обратного запирания

9 Маслопроводы

10 Клапанная система

11 Обратный клапан

12 Электромагнитная обмотка

21 Ход изменения масляного давления (холодного)

22 Ход изменения масляного давления (горячего)

22_m Минимальное значение масляного давления

23 Ход изменения давления аккумулятора

23_b Давление аккумулятора в начале заполнения объема

23_е Давление аккумулятора при полном заполнении аккумулятора

31 Давление масла двигателя внутреннего сгорания

31а Пороговое значение масляного давления

32 Ход выполнения открывания, соответственно, закрывания подающего клапана

32а Открытое положение подающего магнитного клапана

32b Закрытое положение подающего магнитного клапана

33 Ход изменения давления аккумулятора

34 Ход изменения нагрузки двигателя внутреннего сгорания

34а Пороговое значение нагрузки

35 Ход изменения скорости вращения двигателя внутреннего сгорания

38 Ход изменения состояния зарядки аккумулятора тяговой энергии

39 Ход выполнения открывания, соответственно, закрывания извлекающего клапана

39а Открытое положение извлекающего клапана

39b Закрытое положение извлекающего клапана

Р1 Достижение предельного заряда аккумулятора тяговой энергии

Р2 Момент времени пуска двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к системе для снабжения смазочным средством подшипников двигателя внутреннего сгорания транспортного средства. Система содержит насос (2) смазочного средства и аккумулятор (4) давления смазочного средства, с помощью которого обеспечивается возможность снабжения смазочным средством подшипников двигателя внутреннего сгорания в фазе пуска двигателя и/или фазе выключения двигателя, независимо от насоса (2) смазочного средства. Изобретение обеспечивает повышенное снабжение подшипников смазочными средствами в фазе пуска. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система (1, 1b) для снабжения смазочным средством подшипников двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, содержащая

насос (2) смазочного средства; и

аккумулятор (4, 4b) давления смазочного средства, с помощью которого обеспечивается возможность снабжения смазочным средством подшипников двигателя внутреннего сгорания в фазе пуска двигателя и/или фазе выключения двигателя, независимо от насоса (2) смазочного средства,

причем аккумулятор (4, 4b) давления смазочного средства соединен с возможностью прохождения текучей среды с подшипниками через переключаемую систему (10) клапанов,

отличающаяся тем, что предусмотрен управляющий блок, который предназначен для осуществления тактового заполнения аккумулятора (4, 4b) давления смазочного средства посредством приведения в действие клапанной системы (10), при этом процесс заполнения происходит тогда, когда по меньшей мере нагрузка двигателя меньше заданного порогового значения нагрузки двигателя, и создаваемое насосом смазочного средства давление смазочного средства больше заданного порогового значения давления смазочного средства.

2. Система (1, 1b) по п.1, отличающаяся тем, что характеристика (23) аккумулятора (4, 4b) давления смазочного средства выбрана так, что конечное значение (32е) давления при полностью заполненном аккумуляторе (4) давления смазочного средства меньше минимального, создаваемого насосом смазочного средства, зависящего от температуры давления (22_m) смазочного средства.

3. Система (1, 1b) по п.1, отличающаяся тем, что характеристика (23) аккумулятора (4, 4b) давления смазочного средства выбрана так, что давление (23_b) для начала заполнения объема аккумулятора (4) давления смазочного средства и давление (23_е) при полностью заполненном аккумуляторе (4) давления смазочного средства отличаются не больше чем на 1,0 бар.

4. Система (1, 1b) по п.2, отличающаяся тем, что характеристика (23) аккумулятора (4, 4b) давления смазочного средства выбрана так, что давление (23_b) для начала заполнения объема аккумулятора (4) давления смазочного средства и давление (23_е) при полностью заполненном аккумуляторе (4) давления смазочного средства отличаются не больше чем на 1,0 бар.

5. Система (1, 1b) по п.1, отличающаяся тем, что накопительный объем аккумулятора (4, 4b) давления смазочного средства имеет такие размеры, что аккумулятор (4) давления смазочного средства при снабжении подшипников опустошается не полностью.

6. Система (1, 1b) по п.2, отличающаяся тем, что накопительный объем аккумулятора (4, 4b) давления смазочного средства имеет такие размеры, что аккумулятор (4) давления смазочного средства при снабжении подшипников опустошается не полностью.

7. Система (1, 1b) по п.3, отличающаяся тем, что накопительный объем аккумулятора (4, 4b) давления смазочного средства имеет такие размеры, что аккумулятор (4) давления смазочного средства при снабжении подшипников опустошается не полностью.

8. Система (1, 1b) по п.4, отличающаяся тем, что накопительный объем аккумулятора (4, 4b) давления смазочного средства имеет такие размеры, что аккумулятор (4) давления смазочного средства при снабжении подшипников опустошается не полностью.

9. Система (1, 1b) по п.1, отличающаяся тем, что система (10) клапанов содержит параллельную схему из переключаемого первого управляющего клапана (6) и переключаемого второго управляющего клапана (7).

10. Система (1, 1b) по п.9, отличающаяся тем, что

а) для снабжения подшипников первый управляющий клапан (6) переключается в открытое положение, в то время как второй управляющий клапан закрыт; и

b) для заполнения аккумулятора (4, 4b) давления смазочного средства второй управляющий клапан (7) переключается в открытое положение, в то время как первый управляющий клапан (6) закрыт.

11. Система (1, 1b) по п.10, отличающаяся тем, что второй управляющий клапан (7) имеет в открытом положении функцию (8) обратного запирания.

12. Система (1, 1b) по любому из пп.1, 9, 10 или 11, отличающаяся тем, что клапанная система (10) предназначена для выполнения с дросселированием выдачи смазочного средства из аккумулятора (4, 4b) давления смазочного средства.

13. Система (1, 1b) по любому из пп.1, 9, 10 или 11, отличающаяся тем, что

а) первый (6) и второй (7) управляющие клапаны выполнены в виде двухходовых двухпозиционных клапанов; и/или

b) на аккумуляторе (4, 4b) давления смазочного средства предусмотрены сенсорные средства (5) для измерения уровня заполнения; и/или

с) аккумулятор (4, 4b) давления смазочного средства расположен по потоку после насоса (2) смазочного средства и перед отверстиями для смазочного средства.

14. Система (1, 1b) по любому из пп.1, 9, 10 или 11, отличающаяся тем, что аккумулятор (4, 4b) давления смазочного средства выполнен в виде пружинно-поршневого аккумулятора.

15. Система (1, 1b) по п.14, отличающаяся тем, что для уменьшения и/или компенсации падения давления смазочного средства при извлечении смазочного средства на пружинно-поршневом аккумуляторе (4b) предусмотрены средства (12) для создания подключаемой, электромагнитно создаваемой дополнительной силы.

16. Транспортное средство, предпочтительно транспортное средство промышленного назначения, содержащее систему для снабжения смазочным средством подшипников двигателя внутреннего сгорания по любому из пп.1–15.