DE19915737A1

DE19915737A1 - Verfahren zum Regeln der Schmierung, vorzugsweise bei Verbrennungsmotoren und Anordnung zum Regeln gemäß dem Verfahren

Info

Publication number: DE19915737A1
Application number: DE19915737A
Authority: DE
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2000-10-12
Also published as: DE50009613D1; EP1043483B1; EP1043483A1

Abstract

Es ist bereits bei Brennkraftmaschinen bekannt, daß Schmiermittelpumpen in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine unter Erfassung von Laststellung und Motordrehzahl zu regeln. Erfindungsgemäß wird die Schmiermittelpumpe über ein Kennfeld gesteuert, wobei die Kenngrößen dem Motorsteuergerät entnommen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Schmierung, vorzugsweise bei Verbrennungsmotoren und eine Anordnung zum Regeln gemäß dem Verfahren, entsprechend dem Oberbegriffen des Haupt- und Nebenanspruches.

Vorbekannt ist ein gattungsgemäßes Verfahren zum Regeln der Schmierung anhand von Betriebsparametern eines Verbrennungsmotors durch die Schrift DE-P 75 35 80. Die Schmiermittelmenge, vorzugsweise für die Zylinderschmierung einer Brennkraft maschine wird abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine bemessen und ihr zugeführt. Dies wird durch folgenden Aufbau möglich:

Ein Fliehkraftregler und die Regelstange einer Einspritzpumpe bilden unter Zwischen schaltung eines Hebelsystems das Stellglied für eine mengenregelbare Schmiermit telpumpe, die ausgehend von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird.

Im Ergebnis ergibt sich eine, von der eingespritzten Kraftstoffmenge und der Dreh zahl der Brennkraftmaschine abhängige Schmiermittelmenge, die von der Schmier mittelpumpe gefördert dem Schmierkreislauf der Brennkraftmaschine zugeführt wird.

Vorbekannt ist eine ähnliche Anordnung durch die Schrift DE 36 37 031 A1 bei Dieselmotoren für den Antrieb von Schiffen. Die Ölpumpe wird belastungsabhängig eingestellt, so daß sie sowohl bei Nenndrehzahl oder -leistung als auch im Teil lastbereich des Motors die Schmierung an allen Schmierstellen ausreichend ge währleistet.

Der Erfindung liegt einerseits die Aufgabe zugrunde ein gattungsgemäßes Verfahren zum Regeln der Schmierung und andererseits eine Anordnung zum Regeln gemäß dem Verfahren zu schaffen. Dabei sollen Eingangsdaten, die dem Motorsteuergerät anliegen oder in diesem entstehen, und besondere Funktionaldaten des Schmier zustandes als Einflußgrößen einen sicheren Schmierzustand gewährleisten. Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren und eine Anordnung mit den je weiligen Merkmalen des kennzeichenden Teiles des Haupt- und Nebenanspruches erreicht.

Die erfindungsgemäße Anordnung umfaßt einen Regelkreis für die Schmiermittel pume mit einem Kennfeld für vom Betriebszustand abhängige Solldruckwerte des Schmiermittels für eine oder mehrere ausgewählte Meßstellen im Schmierkreislauf. Aus diesem Kennfeld sind vom Betriebszustand des Motors Solldruckwerte des Schmiermittels abhängig abrufbar. Eine nachgeschaltete Einheit, der Signale des jeweiligen Solldruckwertes und des momentanen Ist-Druckes einer der ausgewähl ten Meßstellen des Schmierkreislaufes anliegen, bildet ein Signal der Regelabwei chung für eine Ansteuereinrichtung. Diese stellt entsprechend dem Signal der Regelabweichung die Wirkrichtung des Stellgliedes ein, welches die Fördermenge der Schmiermittelpumpe regelt.

In dem Kennfeld können direkte und indirekte Einflüsse auf die Schmierung bei allen Betriebsbedingungen eines Motors für die Mengenregelung der Schmierpumpe be rücksichtigt werden. Einzelheiten des Verfahrens sowie Ausgestaltungen der Anord nung gemäß den Unteransprüchen werden im Zusammenhang mit den erzielten Vorteilen in der Beschreibung erläutert.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend beschrieben.

Es zeigt: Fig. 1 ein schematisiertes Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 ein schematisiertes Schaltbild einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung.

Fig. 1 zeigt einen Druckregelkreis 2, z. B. für eine von einem Verbrennungsmotor VM angetriebene Schmiermittelpumpe 1, deren Fördermenge mittels eines Stellglie des 13 veränderbar ist. Diese Schmiermittelpumpe 1 speist den Schmierkreislauf DK, der z. B. über eine Drosselstelle zum Rücklauf R entlastet wird. Er ist in den Fig. 1 und Fig. 2 nur schematisch ohne Einzelheiten dargestellt.

Der zugehörige Druckregelkreis 2 ist wie folgt aufgebaut. Solldruckwerte p_SW an einer ausgewählten Meßstelle M, z. B. eines Schmierkreislaufes SK, sind in einem Kennfeld 40 gespeichert und können bei Eingabe der Parameter, z. B. der Motor drehzahl n, der Last L und der Motortemperatur T, des momentanen Betriebszu standes eines Verbrennungsmotors 35, aus diesem ausgelesen werden.

Bei einem Vergleich des ausgelesenen Soll-Druckwertes p_SW und des Ist-Druckes p_i an der ausgewählten Meßstelle M des Schmierkreislaufes SK wird in einer Ein heit 41 eine Regelabweichung RA ermittelt und einer Ansteuervorrichtung 42 zuge führt.

Bei vorhandener Regelabweichung RA wird das Stellglied 13 über Signale S13 der Ansteuervorrichtung 42 verlagert, wobei eine Mehr- oder Minderförderung eingestellt wird. Dies erfolgt, bis der Ist-Druck p_i des Öls an der ausgewählten Meßstelle M im Schmierkreislauf SK dem betriebszustandsabhängigen, aus dem Kennfeld 40 aus gelesenen Soll-Druckwert p_SW entspricht.

An einer besonders gefährdeten Lagerstelle VL des Verbrennungsmotors VM kann vorteilhaft die Temperatur TL erfaßt werden, siehe Fig. 2. Überschreitet die Tempe ratur TL einen Grenzwert, so wird eine Maximalförderung F_max der Schmiermittel pumpe eingestellt wird. Die übrigen Parameter des Betriebszustandes des Verbren nungsmotors VM bleiben in diesem Fall ohne Einfluß auf die eingestellte maximale Fördermenge F_max.

Die erfindungsgemäße Anordnung zum Regeln der Schmierung, siehe Fig. 1, ge mäß dem Verfahren weist folgende Baugruppen auf. Ein Kennfeld 40 enthält betriebszustandsabhängige Soll-Druckwerte p_SW von einer oder mehreren ausgewählten Meßstellen M des Schmierkreislaufes SK, die in Abhängigkeit von den eingangsseitig anliegenden Signalen des Betriebszustandes abrufbar sind.

Einer Einheit 41 liegen eingangsseitig Signale des jeweiligen Soll-Druckwertes p_SW und des momentanen Ist-Druckes p_i an, aus denen ein Signal der Regelabwei chung RA gebildet wird. Eine Ansteuereinrichtung 42 speist entsprechend dem Signal der Regelabweichung RA das Stellglied 13 und bestimmt damit dessen Wirkrichtung und die Stellung des Regelhebels der Schmiermittelpumpe 1.

Vorteilhaft ist eine Einheit 43, siehe Fig. 2, zum Auswerten der Temperatur TL an einer besonders gefährdeten, am höchsten belasteten Lagerstelle VL vorhanden. Beim Überschreiten der zulässigen Temperatur TL wird ein Signal F_max zum Ein stellen einer Maximalförderung der Schmiermittelpumpe 1 gebildet.

Dieses Signal F_max liegt zusammen mit dem Signal der Regelabweichung RA einer Vorrangschaltung 44 eingangsseitig an, wobei beim Anliegen des Signals F_max nur dieses ausgangsseitig wirksam ist, womit eine Maximalförderung der Schmiermit telpumpe eingestellt wird.

Das Stellglied 13 kann ein Elektromagnet, ein elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Stellmotor sein, dessen Ansteuerung direkt oder indirekt vom Druck regelkreis 2 erfolgt.

Claims

1. Verfahren zum Regeln der Schmierung, vorzugsweise für Verbrennungsmotoren mit einer mengenregelbaren Schmiermittelpumpe, wobei deren Stellglied in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine unter Erfassung von Laststellung und Motordrehzahl betätigt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale,

- ein Druckregelkreis (2) für die Schmiermittelpumpe (1) weist ein Kennfeld (40) für vom Betriebszustand abhängige Soll-Druckwerte (p_SW) des Schmiermittels für eine oder mehrere ausgewählte Meßstellen (M) des Schmierkreislaufes (SK) auf,
- die Soll-Druckwerte (p_SW) des Schmiermittels sind vom Betriebszustand abhängig aus dem Kennfeld (40) abrufbar,
- eine Einheit (41), der Signale des jeweiligen Solldruckwertes (p_SW) und des momentanen Ist-Druckes (p_i) einer der ausgewählten Meßstellen (M) des Schmierkreislaufes (SK) anliegen, bildet ein Signal der Regelabweichung (RA),
- eine Ansteuereinrichtung (42), die entsprechend dem Signal (1) der Regelabwei chung (RA) das die Fördermenge der Schmiermittelpumpe (1) regelnde Stell glied (13) bewegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der steuernd wirksamen Meßstelle (Mw), an welcher der momentane Ist-Druck (p_i) erfaßt wird, und des zur Meßstelle (Mw) zugehörigen Kennfeld (40) in Abhängigkeit von den Parametern des Betriebszustandes (PBz) des Verbrennungsmotors (VM) bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer besonders gefährdeten Lagerstelle (VL) die Temperatur (TL) erfaßt wird, und beim Überschreiten eines Grenzwertes eine Maximalförderung einstellbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten eines Grenzwertes der Temperatur (TI) die übrigen Para meter des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors (VM) ohne Einfluß auf die Fördermenge sind.

5. Anordnung zum Regeln der Schmierung gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, vorzugsweise für Verbrennungsmotoren mit einer mengenregelbaren Schmier mittelpumpe, deren Stellglied in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brenn kraftmaschine bei Erfassung von Laststellung und Motordrehzahl betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das mengenverändernde Stellglied (13) von einem Druckregelkreis (2) ange steuert ist, der folgende Baugruppen enthält:

- ein Kennfeld (40) für betriebszustandsabhängige Soll-Druckwerte (p_SW) für eine oder mehrere ausgewählte Meßstellen (M) des Schmierkreislaufes (SK), die betriebszustandsabhängig abrufbar sind,
- eine Einheit (41), der Signale des jeweiligen Soll-Druckwertes (p_SW) und des momentanen Ist-Druckes (p_i) anliegen, aus denen ein Signal der Regelabwei chung (RA) gebildet wird,
- eine Ansteuereinrichtung (42), die entsprechend dem Signal der Regelabwei chung (RA) die Wirkrichtung des Stellgliedes (13) einstellt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einheit (43) zum Auswerten der Temperatur (TL) an einer besonders gefährdeten Lagerstelle (VL) angeordnet ist, die beim Überschreiten eines Grenzwertes ein Signal (F_max) zur Einstellung der Maximalförderung bildet.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (F_max) für maximale Fördermenge der Einheit (43) zum Auswerten der Temperatur (TL) und das Signal der Regelabweichung (RA) einer Vorrangschaltung (44) eingangsseitig anliegen, wobei bei Anliegen des Signals (F_max) nur dieses ausgangsseitig wirksam ist.