一种用于混合动力车辆的发动机的供油系统及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆发动机技术领域，特别是涉及一种用于混合动力车辆的发动机的供油系统及车辆。


背景技术：

2.目前，中国新能源汽车保有量已超过1000万辆，其中，插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle，简称phev)保有量超过180万辆，除此之外，混合动力燃油车(hybrid vehicle，简称hev)销量也在逐年上升，一年销量超过80万辆。随着中国车企混动技术取得新的突破，插电式混合动力汽车和混合动力燃油车销量还在快速增加。与此同时，混合动力汽车用发动机的投诉也是连年上升，其中有一部分投诉是发动机摩擦副磨损的问题。在发动机正常运转的情况下，摩擦副得到充足的润滑油，一般不会造成磨损。混合动力汽车用发动机摩擦副磨损的问题有一部分是发动机启动时，油膜未完全建立所造成的，还有一部分是由于混合动力汽车，特别是插电式混合动力汽车会有较长时间的纯电行驶情况，此时汽车在正常行驶，受地面颠簸，会造成振动，而发动机却不运转，机械式机油泵无法为摩擦副供油，在反复的振动冲击下，导致其油膜被破坏，造成磨损。


技术实现要素：

3.本发明第一方面的一个目的是要提供一种用于混合动力车辆的发动机的供油系统，解决现有技术中发动机不工作且受到振动力时摩擦副会造成磨损的技术问题。
4.本发明第一方面的另一个目的是要使得发动机的结构更加紧凑。
5.本发明第二方面的目的是要提供一种具有发动机的供油系统的车辆。
6.根据本发明第一方面的目的，本发明还提供了一种发动机的供油系统，包括：
7.油底壳，存储有油液；
8.主油路，具有油泵和供油通道，所述油泵用于将所述油底壳内的油液输送至所述供油通道，以对发动机的目标部件供油，所述目标部件为与周边部件会发生摩擦的部件；
9.支油路，与所述主油路连接，且具有供油箱，所述供油箱设置成在所述油泵处于关闭状态且发动机受到向上的振动力时向所述供油通道供油；在所述油泵处于关闭状态且所述发动机受到向下的振动力时从所述油底壳处吸入油液。
10.可选地，所述供油箱包括：
11.壳体，具有与所述主油路连接的开口；
12.管道，一端与所述开口连接，另一端与所述主油路连接；
13.活塞件，设置在所述壳体内，且设置成在所述发动机受到振动力时相对于所述壳体沿竖向运动，以使得所述壳体内的油液从所述开口处输送至所述供油通道，或使得所述油底壳内的油液从所述开口处进入所述壳体内。
14.可选地，所述活塞件与所述壳体的底部之间限定有用于存储油液的下腔体，所述下腔体通过所述开口与所述管道连接。
15.可选地，所述开口设置在所述壳体的底部。
16.可选地，所述供油箱还包括：
17.至少一个弹性件，一端与所述壳体连接，另一端与所述活塞件连接，以限制所述活塞件的运动范围。
18.可选地，所述活塞件的侧部设有至少一个凹槽，所述供油箱还包括至少一个密封件，所述至少一个密封件对应设置在所述至少一个凹槽内，以对所述活塞件与所述壳体的内壁进行密封。
19.可选地，还包括：
20.止回阀，设置在所述主油路上，所述止回阀设置成在所述活塞件相对于所述壳体向下运动时打开，以使得所述供油箱向所述供油通道供油。
21.可选地，所述支油路设置在所述发动机的内部。
22.可选地，所述管道与所述主油路的连接处位于所述供油箱的下方。
23.根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种车辆，包括上述的供油系统。
24.本发明中油泵用于将油底壳内的油液输送至供油通道，以对发动机的目标部件供油，支油路与主油路连接，且具有供油箱，供油箱设置成在油泵处于关闭状态且发动机受到向上的振动力时向供油通道供油，在油泵处于关闭状态且发动机受到向下的振动力时从油底壳处吸入油液。上述技术方案中混合动力车辆在纯电行驶过程中受地面颠簸时，会通过支油路的供油箱对发动机的部件进行供油，以防止发动机长时间不运转的情况下缺油造成发动机部件磨损。
25.进一步地，本发明将支油路设置在发动机的内部，支油路设置在发动机的内部，可以直接铸造或通过机械加工将支油路与发动机设计成一体，从而使得发动机的结构更加紧凑，占用空间更小。
26.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
27.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
28.图1是根据本发明一个实施例的用于混合动力车辆的发动机的供油系统一个状态的示意性结构图；
29.图2是根据本发明一个实施例的用于混合动力车辆的发动机的供油系统另一个状态的示意性结构图；
30.图3是图2中a处的示意性放大图；
31.图4是图3中活塞件的示意性结构图；
32.图5是根据本发明另一个实施例的用于混合动力车辆的发动机的供油系统的示意性结构图。
33.附图标记：
34.100-供油系统，10-油底壳，20-主油路，30-支油路，40-止回阀，50-气缸体，60-气
缸盖，21-油泵，22-供油通道，31-管道，32-供油箱，321-壳体，322-活塞件，323-密封件，324-上腔体，325-弹性件，326-下腔体，327-凹槽。
具体实施方式
35.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员，应该可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.此外，在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“上方”或“下方”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。也即在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“上方”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“下方”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.除非另有限定，本实施例的描述中所使用的全部术语(包含技术术语与科学术语)具有与本技术所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。
40.图1是根据本发明一个实施例的用于混合动力车辆的发动机的供油系统100一个状态的示意性结构图，图2是根据本发明一个实施例的用于混合动力车辆的发动机的供油系统100另一个状态的示意性结构图，其中，图1和图2中的箭头方向为油液的流动方向。如图1和图2所示，在该实施例中，发动机的供油系统100包括由下之上依次布置的油底壳10、气缸体50和气缸盖60，油底壳10内存储有油液，供油系统100还包括主油路20和支油路30，其中，主油路20具有油泵21和供油通道22，油泵21用于将油底壳10内的油液输送至供油通道22，以对发动机的目标部件供油，目标部件为与周边部件会发生摩擦的部件。支油路30与主油路20连接，且具有供油箱32，供油箱32设置成在油泵21处于关闭状态且发动机受到向上的振动力时向供油通道22供油；在油泵21处于关闭状态且发动机受到向下的振动力时从油底壳10处吸入油液。这里，发动机的目标部件包括曲轴和凸轮轴。在其他实施例中，发动机的目标部件还可以是其他能够与周边部件产生摩擦的部件。供油通道22包括曲轴油道和凸轮轴油道，曲轴油道位于气缸体50内，凸轮轴油道位于气缸盖60内。
41.当混合动力汽车，尤其是插电式混合动力汽车在纯电行驶过程中，发动机长时间不运转，油泵21不工作，处于关闭状态，油泵21无法为主油路20进行供油，但是从路面而来的激励，有一部分会通过车轮-悬架-底盘-发动机悬置传递给发动机，发动机会受迫振动，
尤其是汽车经过不平整的路面时，如减速带，会带来振动冲击，摩擦副之间的油膜会因汽车振动冲击不能保持，会造成摩擦副微动磨损的问题，所以该实施例中混合动力车辆在纯电行驶过程中受地面颠簸时，会利用支油路30对主油路20的供油通道22进行供油，从而对目标部件进行润滑，以防止发动机长时间不运转的情况下缺油造成发动机部件磨损。
42.在该实施例中，由于受地面颠簸，所以发动机会受到向上或者向下的振动力。当发动机受到向上的振动力时，供油箱32会向主油路20的供油通道22供油，当发动机受到向下的振动力时，供油箱32会从油底壳10处吸入油液，从而为下一振动做准备。
43.图3是图2中a处的示意性放大图，图4是图3中活塞件的示意性结构图。如图3和图4所示，并参见图2，在该实施例中，供油箱32包括壳体321、管道31和活塞件322，其中，壳体321具有与主油路20连接的开口，管道31的一端与开口连接，另一端与主油路20连接。活塞件322设置在壳体321内，且设置成在发动机受到振动力时相对于壳体321沿竖向运动，以使得壳体321内的油液从开口处输送至供油通道22，或使得油底壳10内的油液从开口处进入壳体321内。活塞件322与壳体321的底部之间限定有用于存储油液的下腔体326，下腔体326通过开口与管道31连接。这里，活塞件322可以采用柱塞。
44.当发动机处于静止状态时，活塞件322位于壳体321的中间位置处，活塞件322与壳体321的底部之间的下腔体326充满油液，活塞件322与壳体321的顶部之间的上腔体324充满空气。当发动机受到向上的振动力，也就是车辆的振动方向向上时，发动机的曲轴和凸轮轴等会因为惯性作用，有保持原来位置的趋势，再叠加自身的重力，从而与周边轴承之间造成较大的接触力，再叠加振动的多向性，会造成摩擦副磨损。此时，活塞件322也会因为惯性作用保持其原来位置，因此其相对于壳体321是向下运动的，从而挤压活塞件322与壳体321之间的下腔体326的机油，使其进入主油路20，以对供油通道22供油，参见图1。当发动机受到向下的振动力，也就是车辆的振动方向向下时，发动机曲轴和凸轮轴等也会因为惯性作用，有保持原来位置的趋势，反而会大大减小其与周边轴承之间的接触力，不会造成严重磨损。而此时，活塞件322会因为惯性作用使其与壳体321是保持相对向上的运动，从而将油液从油底壳10内吸入活塞件322与壳体321的底部之间的下腔体326，完成油液的补充，为下一个振动做好准备，参见图2。
45.在一个优选的实施例中，开口设置在壳体321的底部，在其他实施例中，开口还可以设置在壳体321的侧面靠近其底部的位置处。
46.在该实施例中，供油箱32还包括至少一个弹性件325，弹性件325的一端与壳体321连接，另一端与活塞件322连接，以限制活塞件322的运动范围。当只设有一个弹性件325时，弹性件325仅设置在活塞件322的下方，一弹性件325的一端与壳体321的底部连接，另一端与活塞件322的底部连接。或者弹性件325仅设置在活塞件322的上方，弹性件325的一端与活塞件322的顶部连接，另一端与壳体321的顶部连接。当设有两个弹性件325时，两个弹性件325分别设置在活塞件322的上方和下方。这里，弹性件325为弹簧，在其他实施例中，弹性件325还可以选用其他具有弹性性能的部件。该实施例通过设置弹性件325，可以限时活塞件322的上下运动范围，从而避免活塞件322与壳体321的底部撞击，产生损坏。
47.当发动机正常运行时，由油泵21正常给各摩擦副供油，且此时活塞件322与壳体321的下腔体326也会被充入更多的油液，活塞件322此时会向上运动，但当发动机停机后，活塞件322与壳体321的下腔体326的油液会因弹性件325的作用，仍然保持一点压力，理想
状态下为50kpa，弹性件325会带动活塞件322向下运动，挤压下腔体326内的油液，从而对供油通道22进行供油，如果发动机在短时间内重新启动，混合动力汽车发动机经常会出现这样工作状态，可以保证发动机启动时油压的建立，防止发动机启动时造成的摩擦副磨损。而且混合动力汽车发动机频繁的启停，以及混合动力汽车在纯电行驶时发动机频繁的振动，正好可以使活塞件322与壳体321的下腔体326反复充油和放油，从而使下腔体326内的油液品质与油底壳10内的油液品质一致。可以理解为，该实施例通过设计支油路30，不仅仅能够避免发动机不工作因车辆振动造成摩擦副磨损的情况出现，还能够避免因混合动力汽车发动机频繁启停对摩擦副造成的磨粒磨损情况出现。
48.在一个优选的实施例中，活塞件322的侧部设有至少一个凹槽327，供油箱32还包括至少一个密封件323，至少一个密封件323对应设置在至少一个凹槽327内，以对活塞件322与壳体321的内壁进行密封。可以理解为，至少一个密封件323与至少一个凹槽327一一对应布置。在该实施例中，密封件323的数量和凹槽327的数量均为两个，两个凹槽327沿竖向间隔开布置。该实施例通过设置密封件323从而可以提高活塞件322的密封性能。这里，密封件323呈圆环状，且均为橡胶件，可以采用柱塞环。
49.在该实施例中，供油系统100还包括设置在主油路20上的止回阀40，止回阀40设置成在活塞件322相对于壳体321向下运动时打开，以使得供油箱32向供油通道22供油。这里，止回阀40设置在曲轴油道处和凸轮轴油道处，当发动机受到向上的振动力时，活塞件322相对于壳体321是向下运动的，从而挤压活塞件322与壳体321之间的下腔体326的机油，使其进入主油路20，此时主油路20上的止回阀40打开，油液进入曲轴油道和凸轮轴油道，从而给摩擦副供油，防止油膜破裂造成摩擦副磨损。
50.该实施例不需要额外增加控制系统，只通过结构的设计，利用物体的惯性和对摩擦副有害的振动，混合动力汽车在纯电行驶时，为摩擦副供油，达到减小其磨损的目的。该实施例的结构简单，可靠性较高，且均为简单机械部件，成本低廉，易于工程化，维护保养简单，易于被消费者接受。
51.图5是根据本发明另一个实施例的用于混合动力车辆的发动机的供油系统100的示意性结构图。如图5所示，在一个优选的实施例中，支油路30设置在发动机的内部，可以直接铸造或通过机械加工将支油路30与发动机设计成一体，从而使得发动机的结构更加紧凑，占用空间更小。
52.在该实施例中，管道31与主油路20的连接处位于供油箱32的下方。在其他实施例中，管道31与主油路20的连接位置可以根据实际设计进行调整，另外，管道31的形状、截面以及走向可以根据实际情况进行调整。
53.在该实施例中，活塞件322的形状呈圆柱状，壳体321也呈圆柱状，密封件323呈圆环状。在其他实施例中，活塞件322的形状、壳体321的形状、密封件323的形状还可以根据具体的设计需求进行调整。
54.该实施例还提供了一种车辆，车辆包括上述的供油系统100。对于供油系统100，这里不一一赘述。
55.该实施例在不增加额外控制，且不消耗额外能量的前提下，通过利用混合动力汽车在纯电行驶时，从底盘传递过来的对摩擦副有害的振动激励，以及物体也就是活塞件322自身的惯性，为摩擦副供油，以防止其在发动机长时间不运转的情况下缺油造成磨损。支油
路30可以通过外接的方式连接于量产的发动机，例如机油压力开关处的螺纹通道，或者其他通道，还可以在开发新发动机产品时，通过铸造或机加工，将整个支油路30置于发动机的内部，从而使得发动机的结构更加紧凑。
56.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

技术特征：
1.一种用于混合动力车辆的发动机的供油系统，其特征在于，包括：油底壳，存储有油液；主油路，具有油泵和供油通道，所述油泵用于将所述油底壳内的油液输送至所述供油通道，以对发动机的目标部件供油，所述目标部件为与周边部件会发生摩擦的部件；支油路，与所述主油路连接，且具有供油箱，所述供油箱设置成在所述油泵处于关闭状态且发动机受到向上的振动力时向所述供油通道供油；在所述油泵处于关闭状态且所述发动机受到向下的振动力时从所述油底壳处吸入油液。2.根据权利要求1所述的供油系统，其特征在于，所述供油箱包括：壳体，具有与所述主油路连接的开口；管道，一端与所述开口连接，另一端与所述主油路连接；活塞件，设置在所述壳体内，且设置成在所述发动机受到振动力时相对于所述壳体沿竖向运动，以使得所述壳体内的油液从所述开口处输送至所述供油通道，或使得所述油底壳内的油液从所述开口处进入所述壳体内。3.根据权利要求2所述的供油系统，其特征在于，所述活塞件与所述壳体的底部之间限定有用于存储油液的下腔体，所述下腔体通过所述开口与所述管道连接。4.根据权利要求3所述的供油系统，其特征在于，所述开口设置在所述壳体的底部。5.根据权利要求3所述的供油系统，其特征在于，所述供油箱还包括：至少一个弹性件，一端与所述壳体连接，另一端与所述活塞件连接，以限制所述活塞件的运动范围。6.根据权利要求5所述的供油系统，其特征在于，所述活塞件的侧部设有至少一个凹槽，所述供油箱还包括至少一个密封件，所述至少一个密封件对应设置在所述至少一个凹槽内，以对所述活塞件与所述壳体的内壁进行密封。7.根据权利要求2-6中任一项所述的供油系统，其特征在于，还包括：止回阀，设置在所述主油路上，所述止回阀设置成在所述活塞件相对于所述壳体向下运动时打开，以使得所述供油箱向所述供油通道供油。8.根据权利要求1-6中任一项所述的供油系统，其特征在于，所述支油路设置在所述发动机的内部。9.根据权利要求2-6中任一项所述的供油系统，其特征在于，所述管道与所述主油路的连接处位于所述供油箱的下方。10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的供油系统。

技术总结
本发明提供了一种用于混合动力车辆的发动机的供油系统及车辆，涉及车辆发动机技术领域。本发明中油泵用于将油底壳内的油液输送至供油通道，以对发动机的目标部件供油，支油路与主油路连接，且具有供油箱，供油箱设置成在油泵处于关闭状态且发动机受到向上的振动力时向供油通道供油，在油泵处于关闭状态且发动机受到向下的振动力时从油底壳处吸入油液。上述技术方案中混合动力车辆在纯电行驶过程中受地面颠簸时，会通过支油路的供油箱对发动机的部件进行供油，以防止发动机长时间不运转的情况下缺油造成发动机部件磨损。情况下缺油造成发动机部件磨损。情况下缺油造成发动机部件磨损。


技术研发人员：代玉虎 郝佳胜 张福明 窦红印 汪记伟
受保护的技术使用者：宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司 极光湾科技有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/7/6