双循环发动机的润滑油供应装置 本发明涉及装在船上的驱动装置或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，它由，例如，发动机曲轴输出的动力来带动。
那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，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，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。
由电磁阀驱动的电驱动油泵被考虑作为机械驱动油泵的替代品。因为通过使用电磁阀驱动油泵的电子开/关控制，可以根据发动机的工作状态在发动机地整个工作范围内提供润滑油，所以这种装置在检测出异常之后会做出反应的工作方式是一个核心，该核心特别是地包括了电控驱动系统中的异常检测。
考虑到上述问题之后，本发明被改进了；其目的是提供根据发动机工作状态在发动机的整个工作范围内控制润滑油供应量的润滑油供应装置，该装置在电控驱动系统中检测异常，并在检测出异常之后可靠地做出反应。
为解决上述问题并达到其目的，要求1中的发明提供了采用一个油泵从油箱内向发动机各部位提供润滑油的双循环发动机的润滑油供应装置，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开/关的电驱动电磁阀，一个检测电磁阀驱动状态的驱动状态检测装置和一个通过比较驱动上述电磁阀的开/关输出时序与上述电磁阀的驱动状态检测时序来检测异常的异常检测装置。通过使用一个电驱动油泵，可以向发动机提供精确数量的润滑油量以适应其油要求。而且，通过比较电磁阀的开/关驱动输出时序与电磁阀驱动状态检测时序，可以可靠地检测电控驱动系统中的任何异常。
本发明的特征在于，上述驱动状态检测装置是一个检测传感器，检测上述电磁阀被打开时产生的磁场，上述异常检测装置通过比较驱动上述电磁阀的开/关输出时序与上述电磁场检测时序来检测异常。通过检测电磁阀通电时产生的磁场可以检测电磁阀中的断线。
本发明的特征在于，上述驱动状态检测装置是一个检测上述电磁阀阀芯工作的检测传感器，上述异常检测装置通过比较驱动上述电磁阀的开/关输出时序与上述(阀芯)工作检测时序来检测异常。
本发明的特征在于，配备了基于上述异常检测而提供异常警报的异常警报装置。检测到某种异常会引起一个异常警报。这种警报可能是，例如，提示用户的警报灯闪烁，或者异常传送给一个点火控制装置，该装置控制点火装置以防止发动机转速升高超过某一限度，等等情况。
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是双循环发动机的控制方块图。
图2展示了润滑油供应装置的剖面图。
图3展示了润滑油供应装置的另一种实施方案。
图4是润滑油供应装置主要过程的流程图。
图5是计算电磁阀开/关泵油周期的流程图。
图6描述了开/关控制中打开的时间与泵油周期之间的关系。
图7是电磁阀开/关控制的流程图。
图8是检测电磁阀中线路中断的异常检测流程图。
图9是检测阀芯工作异常的异常检测流程图。
图10是异常检测的时序图。
图11是异常警报控制的流程图。
图1是双循环发动机控制的方块图、双循环发动机1配备了一个飞轮磁铁2。这个飞轮磁铁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也由调节器4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用来发送发动机转速信号。点火装置线圈8根据发动机的转速信号向火花塞9提供电火花。
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向内发动机各部位15提供润滑油。供给电磁阀12的电能驱动油泵13。
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、一个温度检测传感器18、CPU19，和一个输出回路20。电源回路16向控制单元11提供驱动能量。转速信号检测回路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还根据发动机的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和润滑油需求的平面图上读取。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打开的时间也可以基于下列因素如润滑油的类型、温度等由CPU19设定。例如，在检测了润滑油的温度之后，电磁阀打开的时间可用一个基于温度的平面图设定。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，……，确定下来。
润滑油供应装置10配备了一个检测电磁阀12驱动状态的驱动状态检测装置100和一个通过比较驱动电磁阀12的开/关输出时序与电磁阀12的驱动状态检测时序来检测异常的异常检测装置101。电磁阀12用于油泵的电驱动，这种电驱动可以提供符合发动机需求的精确数量的润滑油。而且，比较驱动电磁阀12的开/关输出时序与电磁阀12的驱动状态检测时序使得利用电控可靠地检测驱动系统中的任何异常成为可能。
而且，润滑油供应装置10配备了一个异常警报装置，当检测到异常时该装置提供异常警报。这种的警报可以是，例如，用灯的闪烁提示用户，或者警报传送给一个点火控制装置，该装置控制点火装置以防止发动机转速升高超过某一限度以防止发动机卡住。
润滑油供应装置10的结构在图1中示出。图2是这种润滑油供应装置的剖面图。润滑油供应装置的壳体30内容纳了组合在一起的控制单元11、电磁阀12和油泵13。控制单元11的支撑板31被支撑在阀座32与隔离壁33之间。热敏电阻是温度检测传感器18。支撑板31与防水接头34相联，使得与电池6、调节器4和CDI单元3联接起来。
阀芯可移动地支撑在电磁阀12的支撑件35上。阀芯36的一端与油泵13的活塞杆37相联，而另一端联接到移动件38上。活塞杆37可移动地安装在泵油机构39上，弹簧40的力使润滑油通道偏向打开的方向上并使移动件38与隔离壁33保持接触。在移动件38与隔离壁33接触的情况下在移动件38与支撑件35之间有一个距离D，这一距离确定了阀芯36的工作偏移量。
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用一根导线42与支撑板31相联。当线圈41通电时，阀芯36从图2所示位置向润滑油通道关闭的方向A移动，移动件38移动与支撑件35相接触。然后，当切断线圈41的电流时，弹簧40使用芯向润滑油通道打开的方向B移动，从而返回了图2所示的位置。重复这种动作来泵油。
阀座60、61被固定在油泵13的泵油机构39的两侧。泵油机构39中形成了一条润滑油通道39a、一条进油通道39b和一条排油通道39c。进油通道39b通过联接通道39d与排油通道39c联接起来。润滑油通道39a通过一个过滤器62与阀座60的油箱侧通道60a相联；排油通道39c与阀座的发动机一侧的通道60b相联。润滑油通道39a将润滑油导向弹簧一侧以便给弹簧40和活塞杆37的滑动部位提供润滑。进油通道39b被球阀63打开或关闭，联接通道39d也被球阀64打开或关闭。球阀63被布置在它和活塞杆37之间的弹簧65压向关闭的方向C。
线圈41通电引起泵的活塞杆37向关闭的方向移动，其上的球阀63关闭进油通道39b，被压缩的润滑油就克服联接通道39d中弹簧66的阻力使球阀64向打开的方向F移动并使润滑油从联接通道39d流入排油通道39c，然后被从阀座60的发动机侧通道60b泵入发动机各部位15。
一个布置在球阀64与挡块67之间的弹簧66在把联接通道39d正常关闭的方向F施加压力以便自动地封闭流入排油通道39c的被压缩润滑油的流动。
当切断线圈41的电流时，弹簧40使活塞杆37向打开的方向移动，这样导致球阀63向进油通道39b打开的方向移动，因而打开了输入润滑油的进油通道39b。
当再向线圈41通电时，泵的活塞杆37向关闭的方向A移动，然后同样的工作被重复使润滑油被提供到发动机各部位15。
这样，基于发动机的工作状态通过电磁阀12的电子开/关控制由电来驱动油泵13。这样使润滑油按照要求精确地供给发动机。
而且，控制单元11确定发动机的转速，计算基于发动机转速所需要的润滑油量，并通过计算电磁阀的泵油频率控制电磁阀12。
电磁阀12打开的时间可以按照润滑油的状况，例如润滑油的型号、温度及其它油况被设定。这一特性使得向发动机各部位15提供数量高度精确的润滑油成为可能。
电磁阀12打开的时间可以根据润滑油的温度从一张平面图上计算出来。由于润滑油的粘性随温度下降而提高，所以如果打开的时间保持恒定，就不可能在润滑油粘性因温度下降而提高的情况下泵入所需数量的润滑油；润滑油输出量减少这一结果导致发动机卡住。然而，通过按照润滑油的温度来变化打开的时间可以可靠地防止发动机卡住。
而且，由于润滑油供应装置10的控制单元11、电磁阀12和油泵13组合在一起，所以在支撑板31的温度与油温之间有一定关系。所以，温度检测传感器18可以安装在支撑板31上以便避免布置导线，这样做节省了成本。
而且，如图1所示，尽可能地将检测润滑油温度的温度检测传感器18布置在油泵13上，把温度检测传感器18布置在油泵13上是容易的，并缩短步线长度。
润滑油供应装置10的驱动状态检测装置100是一个检测传感器120，它检测电磁阀12被打开时产生的磁场。检测传感器120可以采用一个霍尔集成电路或类似的东西作为一个磁传感器。检测传感器120面对着电磁阀12安装在支撑板31上，该传感器检测电磁阀12打开时产生的磁场并向CPU19发送一个信号。CPU19的异常检测装置101通过比较驱动电磁阀12的开/关输出时序与电磁阀12的驱动状态检测时序来检测异常。当电流加到电磁阀12上时，检测磁场可以电磁阀12中的断线。
图3展示了润滑油供应装置的另一种实施方案。在这方案中，润滑油供应装置10的驱动状态装置是一个检测传感器130，它检测电磁阀12的阀芯36的工作。一个磁传感器例如霍尔集成电路可被用作这种检测传感器130。检测传感器130可以安装在面对着固定在阀芯36端部的磁性部件131的位置上。于是它就检测伴随阀芯36工作而产生的磁场并向CPU19发送信息。检测传感器130的位置使它距离电磁阀12有一个距离W；保持距离以W防止电磁阀12产生的磁场干扰检测传感器130。而且，磁屏蔽可以用作隔离壁33，这就进一步保证了检测传感器130保持不被电磁阀12产生的磁场的影响。
CPU19的异常检测装置101通过比较驱动电磁阀12的开/关输出时序与工作检测时序来检测异常；这就使通过检测电磁阀12的阀芯36的移动而检测驱动系统中的异常成为可能。
图4是润滑油供应装置的主要过程的流程图。首先完成初始设置(第a1步)，然后根据来自CDI单元的发动机转速信号计算发动机转速(第b1步)。接着根据一张带有发动机转速的平面图计算润滑油需求量(第c1步)，并用温度检测传感器18检测润滑油的温度(第d1步)。这样在利用一张带有油温的平面图检测润滑油温度的基础上设定电磁阀12打开的时间(第e1步)。然后转换成电磁阀12的开/关泵油周期(第f1步)。于是通过打开和关闭电磁阀12进行控制驱动(第g1步)。
在电磁阀12的开/关驱动过程中，通过利用电子控制比较驱动电磁阀12的开/关输出时序与电磁阀12的驱动状态检测时序来完成对驱动系统中任何异常的检测(第h1步)。如果检测到一个异常，就进行控制来提供一个异常警报(第i1步)。
图5是计算电磁阀开/关泵油周期的流程图。阀芯36每工作一个循环的泵油量由机械决定。这样，向发动机各部位提供所需量润滑油而需要的泵油周期根据发动机的转速可以按下面的方程式计算：
泵油周期＝(每循环泵油量/发动机每转需油量)×(60/发动机每分钟转速)(秒)
泵油周期或打开的时间可以用来驱动执行电磁阀12开/关控制的定时器。
图6描述了开/关控制中打开时间与泵油周期的关系。如图6所示，当发动机以某一转速工作时，在每个泵油循环输出量下的发动机运转圈数n为：
n＝每个循环泵油输出量/发动机每转需油量
然后，发动机每转一圈需要的时间为60/发动机每分钟转速，这样再乘以n就得到了泵油周期(秒)。
图7是描述电磁阀开/关控制的流程图。判断电磁阀当前是否打开(第a2步)，如果是打开的，判断是否超过了打开的设定时间(第b2步)。如果没有超过打开时间，程序返回，如果超过了打开的时间，电磁阀12关闭并返回(第c2步)。
在第a2步中如果电磁阀当前是关闭的，通过从泵油周期中减去打开的时间计算得到关闭的时间(第d2步)，然后判断是否超过了关闭的时间(第e2步)。如果没有超过关闭的时间，程序返回，如果超过了，执行开/关控制的定时器被释放(第f2步)，随后电磁阀12返回到打开的状态(第g2步)。
接下来将参照图8至图11解释异常检测。图8是检测阀的线路中断的异常检测流程图。图9是当存在阀芯工作异常时的异常检测流程图。图10是一个异常检测的时序图。图11是异常警报控制的流程图。
图8中，如果要检测阀的线路中断，判断CPU19的输出当前是否打开(第a3步)，如果是打开的，设定异常判定定时器，异常判定间隔标志被置为1，而电磁阀状态判定标志清零(第b3步)，然后判断异常判定间隔是否有效(第c3步)；如果在第a3步中是关闭的，程序转到第c3步，判定了异常判定间隔无效。
当不在异常判定间隔之内时，异常判定定时器清零并返回(到第d3步)。当处于异常判定间隔之内时，判定是否超过异常判定间隔，如果没有超过这一间隔，判定加到电磁阀12上的电流是否接通(第f3步)。
如果电磁阀12是打开的，电磁阀状态判定标志置为1且程序返回(第g3步)。如果电磁阀12是关闭的，判定电磁阀状态判定标志是否为1(第h3步)，如果判定标志不是1，程序返回，如果判定标志是1，电磁阀状态判定标志置为2且程序返回(第i3步)。
如果在第e3步超过了异常判定间隔，异常判定间隔标志清零(第j3步)，判定电磁阀状态判定标志是否为2(第k3步)；如果判定标志是2，电磁阀是正常的，异常标志清零且程序返回(第13步)。在第k3步中，如果电磁阀状态判定标志不是2，电磁阀是异常的，异常标志置为1且程序返回(第m3步)。
在图9中，如果要检测阀芯工作异常，判定CPU19的输出当前是否打开(第a4步)，如果是打开的，异常判定定时器被设定，异常判定间隔标志置为1，阀芯工作状态判定标志清零(第b4步)。然后判定异常判定间隔是否超过(第c4步)；如果在第a4步中是关闭的，程序到达第c4步并判断异常判定间隔是否有效。
如果不在异常判定间隔之内，异常判定定时器清零且程序返回(第d4步)。如果处于异常判定间隔之内，判定是否超出异常判定间隔(第e4步)，如果没有超出，判定阀芯是否处于打开的位置(第f4步)。
如果阀芯处于打开的位置，阀芯状态判定标志置为1且程序返回(第g4步)。如果阀芯处于关闭的位置，判定阀芯状态判定标志是否为1(第h4步)，如果判定标志不是1，程序返回；如果是1，阀芯状态判定标志置为2且程序返回(第i4步)。
如果在第e4步中超出异常间隔，异常判定间隔标志清零(第j4步)并且判断阀芯状态判定标志是否为2(第k4步)。如果判定标志是2，阀芯36正常，异常标志清零0，程序返回(第14步)。如果在第k4步中断阀芯状态标志不是2，那么阀芯36工作异常，异常标志置为1，然后程序返回(第m4步)。
在图11中，如果要检测异常，通过检查异常标志是否为1来判定电磁阀12是否异常(第a5步)，如果不异常，程序返回。如果异常，进行控制以使警报灯闪烁(第b5步)，发送发动机点火切断控制信号，程序返回(第c5步)。如果有异常，也可以进行另一种控制，在第b5步中使警报灯闪烁或产生控制信号以便象第c5步中那样切断点火。
如上所述，本发明采用一个电驱动油泵，该油泵可以精确地提供发动机所要求的数量的润滑油。而且，通过比较驱动电磁阀的开/关输出时序与电磁阀驱动状态检测器的定时，可以进一步地可靠地利用电子控制装置检测驱动系统中的异常。
本发明通过比较驱动电磁阀的开/关输出时序与电磁场检测时序来检测电磁阀何时通电，所以使检测电磁阀内的线路中断成为可能。
本发明通过比较驱动电磁阀的开/关输出时序与工作检测时序来检测电磁阀阀芯的移动，使得检测驱动系统中的异常成为可能。
本发明依照一个异常检测发出异常警报。这样的异常警报可能包括。例如使警报灯闪烁以提示用户出现异常，或者可以把异常警报传送以便控制点火系统，或者在发动机转速超过一定限度时切断点火以防止发动机卡住。