专利名称：双循环引擎的润滑油供给装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于机械的润滑油供给装置，特别是用于润滑双循环内燃机引擎的系统。
对于有运动部件的机械必须进行润滑这是公知的。提供的各种类型的润滑系统包括一种封闭系统，其中润滑油反复循环;和另一种所谓敞开系统，其中将润滑油供给机械，在机械运行过程中，润滑油消散到大气中。虽然后一种类型的系统有非常简单的优点，但是排放到大气中的润滑油显然导致许多问题。
内燃机引擎是需要润滑的机械中的特殊例子。通常，对于四循环引擎的润滑采用封闭润滑系统。而对于双循环引擎，由于它们的自身性质，采用敞开式润滑系统。虽然，预先混合将要消耗润滑油和燃油，用它们润滑双循环引擎。这种润滑方式不总是令人满意的，这是因为在变化程度很大的运行状态下，都提供等量的润滑油，而实际上引擎的需求量不相同。此外，这种系统总是提供过量的润滑油，以免遇到最苛刻的运行状态，因而，有大量的润滑油被消耗，并被排放到大气中。
已经提出了多种系统，可以直接向引擎输送润滑油，并且测量需要的润滑油量。仅根据给定的运行状态供给所需要的润滑油量。通常，这些系统使用润滑油泵，这些润滑油泵由引擎控制，在每个循环过程中，通过改变润滑油的输送间隔，或者由泵改变泵送的润滑油量来改变供给引擎的润滑油量。虽然这种系统比起将润滑油与燃油混合的方式更能准确地控制润滑油量，但是这种系统仍然存在着一些缺点。
例如，如果为了控制输送给引擎的润滑油量改变输送间隔，不能忽略泵本身内部泄漏的影响。即，实际泵送量不是润滑油泵的理论输出量。例如，对于活塞型泵，在每次泵送循环期间，活塞要占据一定的液体体积空间，但是在活塞执行冲程期间由于内部泄漏，实际上被输送液体的体积不等于活塞位移时占据的体积。当然，随着泵的运行状态，泄漏量将产生变化，因此，对于这种类型的系统，要保证精确输送润滑油量存在着一些困难。当系统输送的润滑油需要经过相当长的输送期时，这些问题将特别严重，这是因为内部泄漏量将明显增加，所以如果能够精确地供给润滑油，实际上就能减少供给的润滑油量。
如果根据引擎的状态改变泵的冲程，那么就需要复杂的反馈系统，而且控制油泵在每次冲程输送润滑油量的机构变得非常复杂，并且价格昂贵。
因此，本发明的主要目的是提供一种经过改善的向机械输送润滑油的系统，其中被输送的润滑油量可以得到精确控制，而且可以大大降低泵送时的内部泄漏量。
本发明的另一目的是提供一种经过改善的向双循环内燃机引擎供给润滑油的控制方法和装置。根据本发明可以确定，如果润滑油供给系统包括泵送装置。在该装置运行的一个循环过程中，泵送有限量的润滑油，那么就能精确地控制供给引擎的润滑油量。而且，这种润滑油泵由驱动装置驱动。根据引擎运行时刻润滑油的需求量，选择满意的运行增量，使驱动装置在可增加运行量的情况下工作。一旦遇到需求量增加，润滑油泵将输送有限量的润滑油。对于这种方案，在所述状态下，泵的内部泄漏量为一常数，因此，这种内部泄漏不会对润滑油的精确供给量产生不利影响。
对于这种类型的润滑油系统，可以避免使用复杂的反馈控制器。但是，还要求保证在泵循环的过程中泵的实际位置的精确性，以避免产生可能出现的错误。
因此，本发明的又一个目的是提供这种类型的润滑油供给系统，其包括监视泵运行状态的装置，在系统中出现较大偏差时，可以改变泵的运行状态。
对于这种类型的润滑油系统，泵的驱动装置通常是步进电机。但是，根据供给步进电机的电能，可以改变这种步进电机的输出功率。因此，本发明的又一个目的是提供一种经过改善的步进电机，这种电机的运行与电压变化无关，在步进电机的驱动过程中，可以提供同等增量的运动。
与步进电机相关，显然要求减少能量消耗量，以致在泵的输出或运行状态中减少由于电压变化可能产生的偏差。因此，本发明的另一个目的是提供一种经过改善的步进电机，其中能量的消耗减少。
对于步进电机的使用，在电机的运行过程中将产生热量，这将影响电机的运行，以及由步进电机驱动的润滑油泵供给的润滑油量。因此，本发明的另一目的是提供一种经过改善的步进电机的构造，其中步进电机在驱动过程中保持低温水准。
低能耗和低温对于步进电机特别重要。在通常应用的步进电机中，步进电机不长时间间隔运行，但在很多情况下，其在很小的调整范围内才能运行。但是，当将步进电机用于驱动润滑油供给装置时，驱动此电机比普通的机械运行频繁得多，而且保持低能耗和低温是特别重要的。
因此，本发明的另一目的是提供一种经过改善的步进电机，其能够长时间持续运行，而且有低能耗，和低发热量。
为了完成本发明任务，改善如权利要求1前序部分所述向机械供给液体的系统，其中液体泵包括可转动的阀体。由驱动装置以步进方式使泵运行，每当驱动装置接收驱动脉冲信号时，阀体转过预定的角度(θ)。
按照向机械供给液体的这种系统的优选方案，特别是润滑机械，例如引擎，其包括通过固定运动范围运行的泵，以便输送固定量的液体，特别是润滑油，运动仅通过固定范围，驱动所述泵的驱动装置，其在小于所述固定运动范围内可以增加步骤，传感至少一台机械运行状态的传感器，特别是传感引擎运行状态，液体消耗确定器，特别是润滑油消耗确定器，确定所述机械消耗的液体，特别是润滑油，根据所述传感器的输出信号，使所述驱动装置运行的控制器影响驱动装置的运动步骤，消耗预定量的液体，特别是预定量的润滑油。最好，驱动装置是步进电机。
如果液体供给装置，特别是润滑油供给装置包括泵送装置，在泵运行的一个循环过程中，泵送有限量的液体，例如润滑油，按照本发明确定向机械给定量的液体，特别是向引擎供给润滑油，所述润滑油量可以得到精确的控制。这种液体泵，特别是润滑油泵，由驱动装置驱动，特别是用步进电机，根据向机械供给液体的需求量，即刻选择满意的增加量，增加步进电机的运行。所述机械是需要润滑油的引擎。一旦达到需要的增加量，液体泵，特别是润滑油泵将输送定量的液体，如润滑油。由于采用上述方案，在所有状态下，泵的内部泄漏为常数。因此，内部泄漏将不对精确供给液体量产生不利影响，特别是不对供给润滑油产生不利影响。
对于这种类型的液体供给系统，特别是润滑油供给系统，可以避免使用复杂的反馈控制系统。
此外，要求在泵运行的循环过程中保证精确监视泵的实际位置，从而避免可能产生的错误。而且，按照本发明的优选实施例，设有监视泵状态的装置和出现偏差时改变泵运行状态的装置。
按照本发明的优选实施例，泵的驱动装置由步进电机构成。但是，根据供给电机的电能步进电机的输出功率可以改变，这种步进电机需要被控制，以便不论驱动步进电机的电压怎样变化，都能提供同等量的运动增量。
此外，与步进电机相关，虽然要求减少能量的消耗，从而减少由于电压变化在泵的输出或泵的运行状态上可能出现的偏差。因此，在此系统中使用的步进电机将减少能量损失。
对于这种步进电机，其在使用状态下，电机将发热，这将影响电机的运行和泵液体，如润滑油的量，所述的泵由这种步进电机驱动。因此，所述步进电机将保证使温度保持在低水准。由于低能耗和低温对于使用步进电机是特别重要的，在通常应用的步进电机中，步进电机不能长时间间隔运行，但是，在许多情况下，在很小的调整范围内它才能运行。所以在本发明优选实施例中使用的步进电机驱动液体供给泵，特别是润滑油供给泵，比普通运行的泵运行更频繁，而且可以保持低能耗和低温，这是非常重要的。
因此，按照本发明的优选实施例，使用步进电机作为泵的驱动装置，所述电机包括第一第二定子绕圈，而且根据确定的状态，通过激励一个或两个线圈，影响电机的运行。特别是，按照优选实施例的方法驱动步进电机供给液体，例如向机械，如向引擎供给润滑油，通过单相和两相激励可以控制步进电机转子的转动，其中单相激励可激励线圈之一，两相激励则同时激励两个线圈，按照设定的转子转速获得驱动脉冲期，由三部分在驱动脉冲期控制能量供给，这三部分是单相激励期，两相激励期和单相激励保持期，在单相激励保持期控制能量供给为零，或者能量供给值小于激励驱动期时的值。
为了完成本发明的任务，对于向机械供给液体的方法来说，其包括的步骤是至少传感一台机械的运行状态，根据输出的所述传感信号确定所述机械消耗的液体量，根据预定的液体消耗量，例如在润滑油供给系统中润滑油的消耗量控制驱动装置，影响所述驱动装置的运动步骤。
泵运行通过固定的运动范围，输送固定量的液体，例如最好是润滑油。使驱动装置，最好是步进电机，在小于泵运动的固定范围内，以增加运动步骤的方式驱动油泵。借助传感器传感至少一台机械的运行状态，根据传感器的输出信号，确定由机械消耗的液体量，为此设有液体消耗确定器，最好是润滑油消耗确定器。
根据预定的液体消耗量，最好是润滑油消耗量影响驱动装置的运动步骤。驱动装置由控制装置控制，最好驱动装置是步进电机。
本发明的另一方面包括液体泵，最好是润滑油泵，在泵元件在固定范围内运动期间，所述泵供给固定量的液体，最好供给润滑油。以增加运动量的方式驱动泵元件，根据预定的增加量完成固定范围的运动。设置的传感器确定泵元件是否处于固定范围的最终位置，将此传感器的输出信号与驱动的运动增量相比较，确定是否在泵元件的位置和设定的位置之间存在着偏差。
在从属权利要求中描述了本发明进一步优选的实施例。
图1是示意图，其中引擎的局部被剖视，图中的其他部分是按照本发明实施例构成的润滑部分。
图2是放大的润滑油泵和分配装置的完全剖视图。
图3是沿图2中所示垂直平面所截的润滑油泵和分配装置的剖视图。
图4是润滑油泵和分配装置的仰视图。
图5是沿图2中5-5线所截的横截面图。
图6是润滑油泵和分配装置中另一部分的局部剖视图。
图7是润滑油泵的驱动凸轮操作时表示出的特征曲线图。
图8是方框图，其表示润滑油控制装置和相关的传感器元件。
图9是曲线图，其表示点火脉冲，润滑油泵驱动脉冲，和润滑油输送周期相对于时间的关系。
图10是三维图形，其表示如何根据不同引擎速度和节流阀开启或负载条件确定泵驱动脉冲的驱动间隔。
图11是方框图，其表示用来确定润滑油需求量和泵驱动时间间隔的控制程序。
图12是控制程序的方框图，其表示如何根据选定的时间间隔将驱动脉冲发送到润滑油泵。
图13是方框图，其表示当确定润滑油泵将非同相时，采取的矫正动作。
图14是曲线图，其相关于在引擎转慢周期中引擎的速度，点火脉冲或火花塞点火，润滑油泵驱动脉冲和润滑油输送的时间。
图15是方框图，其表示按照本发明的实施例，根据引擎的运动速度确定脉冲宽度的方法。
图16是曲线图，其表示相关于引擎温度驱动脉冲的记时补偿。
图17是曲线图，其表示相对于电池电压脉冲的记时补偿。
图18是按照本发明的另一实施例构成的润滑油泵的剖视图，其中局部与图2相同。
图19是剖视图，其表示图18所示的实施例中的润滑油泵，其中局部与图3相同。
图20是此实施例的润滑油泵的仰视图。
图21是沿图18中线21-21所截的剖视图。
图22是示意图，其表示相关于本发明用来驱动润滑油泵的步进电机的一种类型。
图23是方框图，其表示本发明的另一实施例，其中局部与图8相同。
图24是展开图，其表示本实施例的脉冲电机的定子绕组和转子。
图25是曲线图，其表示在引擎运行阶段不同的定子绕组发出的脉冲。
图26是曲线图，其表示可能用于此实施例的不同的控制方式，在不同的电平条件下脉冲的持续时间。
图27是展开图，其中局部相同于图24，并且表示在不同的给出和具有的周期中，转子怎样相对于定子转动。
图28是方框图，其表示按照本发明实施例的控制程序。
图29是程序的方框图，其表示怎样计算驱动脉冲和固有脉冲。
图30是方框图，其表示驱动脉冲和固有脉冲怎样被转变为记时信号。
图31是特征曲线图，其局部与图7相同，其表示怎样将该方案用于相关的系统内，其中驱动脉冲被缩短，以致当泵的活塞在其斜坡条件下，其有一个静态区间。
图32是侧视图，其中局部被剖视，它和其它部分表示了具有润滑系统的引擎，润滑系统按照本发明的另一实施例构成。
图33是放大的剖视图，其表示本发明另一实施例的润滑油泵和分配装置。
下面首先参照图1详细描述往复运动机构，特别是双循环曲柄压缩内燃机引擎，其中根据本发明的实施例进行润滑，通过采用代号51表示内燃机引擎。应当理解，该机械(引擎)51的构造属于那种典型的机构，其可以采用本发明实施例提供的系统进行润滑。因为将被描述的引擎可以被认为是常规机械，因此只需要详细描述与润滑系统的构造和操作有关的引擎构造。对于那些常规的零部件，在本文中不予描述。而且，显而易见，对于那些本专业的普通技术人员来说，本发明可以用于这种类型的引擎，也可以用于本文中未描述的其它同类机构。
通过一个缸的剖面图描绘了引擎51，对于本专业的普通技术人员来说很容易理解怎样将本发明用于具有多个缸的引擎，而且能够清楚地了解其它缸的轮廓。引擎51包括缸体、缸盖组件52、其具有缸体部件53，该缸体部分53形成缸筒54。活塞55可往复移动地支承在缸筒54中。采用已知方式，通过连杆56使活塞55与曲轴57相连。曲轴57通过轴颈可旋转地连接在曲轴箱腔体内。曲轴箱腔体由缸体53和曲轴箱58构成。曲轴箱58以公知的方式与缸体53连接固定。如果采用的是典型的双循环曲轴压缩引擎，与曲轴箱腔体相连的各缸筒54(如果是多缸引擎，则有多个缸筒)彼此之间相互密封。
通过引导系统将输入燃料传递到曲轴箱的腔体，通常用代号59表示引导系统，该系统包括设置在缸体53上的吸入通道61，采用公知的方式，通过吸入口使通道61连通曲轴箱腔体。将汽化器62固定到缸体53上。由汽化器62接收来自燃料源(未图示)的燃料。将形成的气体燃料传递到引擎的曲轴箱腔体。在本实施例中使用的汽化器62属于滑动活塞节流型汽化器，其包括活塞型节流阀63，其由设置在远处的操纵器64通过用点划线表示的电缆65操纵。上述节流控制器和汽化器62的类型属于通常用在摩托车或小型机车上的装置，节流控制器64是专业人员公知的手柄型拧握节流器。显而易见，其他类型的燃料形成和控制系统也可以被采用。
当活塞55在缸筒内向上运动时，由汽化器62形成的汽化燃料被吸入曲轴箱腔体内。当活塞55向下移动时，这部分燃料被压缩，并且进入由活塞55的头部、缸筒5和缸盖缸体组件52构成的燃料室64。火花塞65被安装在缸盖缸体组件的缸盖部分，以便点燃燃料。由点火线路66使火花塞65点火，而点火线路依次由ECU67控制，其控制方式如下所述。根据需要，ECU67接收来自引擎，及其辅助装置或外界的确定信号，并按照后面所述的方式发出控制信号。
通过排出通道68使经过燃烧的汽化物从燃烧室64中排出。排出通道68设置在缸体52中，其与排气管(未图示)连通，以便消音，并且将废汽排入大气中。
在排出通道68设有废汽控制阀69，其由伺服电机71控制，以便根据指示参数调解引擎的压缩比。伺服电机71也由ECU67控制。采用已知的控制程序，使来自ECU67的控制信号A和B分别控制废汽控制阀71和点火电路66。
如上所述，ECU67接收引擎状态的确定信号，这些信号包括引擎负载信号b。在所述特殊实施例中，通过节流位置传感器72获得此引擎负载信号b。所述节流位置传感器72与汽化器62和节流阀63协同动作，以致根据确定的节流阀63的位置输出操作者的指示信号。此外，通过引擎温度传感器73获得引擎温度信号C。所述引擎温度传感器73安装在引擎的适当位置处，例如安装在缸筒或缸盖组件52上。如果用水冷却引擎51，可以从设置在引擎冷却套中的传感器获得信号C。
在此实施例中，由废汽压力传感器74提供气体流动信号d，废汽压力传感器74设置在排出通道68。另外，曲轴箱压力传感器75也输出曲轴箱压力信号d，该信号也指示引擎的气体流动情况。
曲轴位置传感器76安装在曲轴箱58上，传感器76与曲轴57以公知的方式协同动作输出信号e，当对信号e计数，并被时间除时，提供曲轴57的转速指示。除这些传感器外，可以使用其他各种传感器控制点火电路66和排汽控制阀71，包括使用外界状态传感器。而且，引擎51的构造部分可以被认为属于常规技术，同如这个道理，可以相信，在本发明中不必对引擎的各主要零部件的控制程序进行额外地详细描述。
按照本发明，引擎51设有润滑系统，通常润滑系统由代号77表示。此润滑系统77包括润滑油箱78，在润滑油箱78中装有润滑油，通过过滤器79将润滑油供入导管81，依次由导管81将润滑油送入润滑油泵和分配器82的组件。通过参照图2-6将详细描述此组件的构造。由步进电机驱动此润滑油泵和分配器82。由代号83表示步进电机。步进电机83通过若干步骤运行，其中各步骤在不足泵82的完整冲程情况下完成并产生作用，正如下面所述。一旦完成了所需要的步骤数量，润滑油将以有限数量从泵和分配器82中卸到供给管84。在供给管84中设有控制阀85。
在此实施例中，供给管84与润滑油入口86相关联。所述润滑油入口86设置在缸体的吸入通道61上。应当理解，润滑油可以在引擎的其他位置送入，但不通过此供给系统，而采用其他方式。例如，通过缸体53可以直接将润滑油送到活塞55，或送到引擎的其他元件。实际上将润滑油送到引擎的特殊方式不是本发明的关键特征，因为，本发明的关键在于测量润滑油的供给油和怎样进行输送，而不是仅仅将润滑油送到引擎。
用来自ECU67的控制信号C控制步进电机83。此外，在润滑油泵和分配器82上带有位置传感器86，当泵处于预定位置时，发出信号a，正如下所述，专业人员很容易理解。
下面参照图2-6详细描述润滑油泵和分配器82的构造。可以看到，该组件包括主外壳元件87，其限定了内腔体88。内腔88的底端由整体的壁封闭，其上端由盖元件89封闭。籍助多个螺纹紧固件91和设置在内腔体88上端的O型密封环92将盖元件89固定在主体部分87上。
相结合的圆柱形支承件和凸轮形成元件93位于内腔体88的下端，并且籍助螺纹紧固件94固定在该处，如图6所示。此圆柱形支承件和凸轮形成元件93中设有一对沿圆周隔开的切口95，其中一个切口95与注入接口97的流动通道96相通。注入接口97设置在壳体元件88的底部，并且与导管81连通，以便使润滑油从储油箱78输送到内腔体88。沿横向加工出的通道98穿过圆柱形支承件或凸轮形成元件93延伸，以便按照下面所述的方式将润滑油引入泵和分配机构82的实际泵送装置。
元件93中设有圆柱形孔99，其中可旋转地支承着分配套或圆筒形元件101。套101具有内孔102，由封闭塞103封闭孔102的下端。封闭塞形成台阶状，以致构成套101底端的密封件。泵柱塞104可滑动地支承在孔102中，并且与孔102和封闭塞103形成泵腔105。套101中设有分配口106，此分配口106与横向孔98同轴，以便在由横向孔98的位置确定的特定角度位置可选择地使润滑油从内腔体88进入泵腔105。
在所述实施例中，泵82为每转双泵送循环系统或每次泵送转动180°循环系统，下面将对此进行详细描述。由横向孔98的位置和横向输送孔107的位置确定了每次泵送转动180°，如图3所示。横向输送孔107设置在壳体元件93中，其与横向孔98相隔180°。随着转动，横向输送孔107依次与套中开口106相对，以便相继使压力流体连通一对输出接口108和109。所述输出接口108和109设置在壳体元件87的下端。根据是否将润滑油都送到同一处去的引擎，或者还送往分开的其他位置，使这些输出接口108和109与控制阀85连通，或者各接口分别连接一个控制阀。
步进电机83有输出轴111，根据每次来自ECU67的电脉冲，发送到步进电机83，使输出轴111转动预定的角度，在本实施例中转动45°。由施加到步进电机83的驱动脉冲宽度确定转动速度。如果驱动脉冲信号宽，那么转速就快。如果驱动脉冲的宽度窄，速度则降低。
通过键或花键使驱动杯112与步进电机轴111固定连接。在驱动杯112上设有一对相对置的槽113，它与驱动销114相连，传递动力。驱动销114穿过设置在柱塞104上端的孔延伸，以致使驱动杯112和泵柱塞104之间实现驱动连接。此驱动连接使得泵柱塞104随着驱动杯112转动，而且泵柱塞104相对于驱动杯112和圆筒形套101产生轴向移动。为使圆筒形套101也转动，在圆筒形套101上设置了槽115，使其与驱动销113相配合。但是，槽115有足够的长度，因而驱动销114可以往复移动，而按照所述的方式，分配套101不能产生相应的往复移动。
第一螺旋压缩弹簧116与驱动杯112和分配套101的端部接触，迫使分配套101与端部密封塞103进入密封接触。第二螺旋压缩弹簧117与驱动杯112和泵柱塞104相接触，从而迫使泵柱塞与一对驱动凸轮118相接触。驱动凸轮118设置在支承件或凸轮形成元件93上。通过图7所示的展开曲线图可以理解这些驱动凸轮118和驱动销114的那些关系。可以看到，在驱动凸轮118上设有一对沿周边隔开的V形槽119。当驱动销113转动进入这些V形槽119时，在弹簧117的作用下，泵柱塞104将向下驱动，减少泵腔105的体积，压缩润滑油。在另一方面，当继续旋转使驱动销113向上移动接触上凸轮表面118时，迫使泵柱塞104向上压缩弹簧117，使泵腔105的体积增大。正如所讨论的那样，此时吸入流体，并且从泵腔105中卸压。
在图1中表示出的位置传感器86在图2和3中被详细绘出。每当驱动销114和泵柱塞104到达最顶点位置，或者泵82的吸入冲程到达端点时，位置传感器86发出信号。该传感器包括螺旋弹簧121，其连接着端子122，以致当驱动销114与螺旋弹簧121到达其冲程的上部时，发出信号，如图2所示。在最顶部位置，驱动销114的端部可以和螺旋弹簧121相接触，从而使接地电流通过端子122。因此，在所述实施例中，在步进电机83的每一转中，有两次信号指示，或每转180°各有一次指示。显而易见，对于需要的泵次循环次数，可以改变步进电机的步数。
下面特别参照5和7详细描述泵82的连续泵送操作。实际上，图5表示驱动杯112和步进输出轴111从开始位置转过90°之时的状态，其表示了尺寸D1的开始。在D1位置，分配套101的分配口106与排出通道107对准，排出通道107连通排出接口109，在此点输送润滑油。实际上，在图5箭头所示位置之前，就将开始输送润滑油，这是由于在D1位置之前排出口106就开始对准通道107。根据发送到步进电机83的驱动脉冲，步进电机轴111，驱动杯112和驱动销114将转过45°到达D3位置的终端。在此期间，驱动销114将接触平面118侧部的斜面123，如图7中D1位置所示，使驱动销114向上移动到上述凸轮表面118。当此情况出现时，分配口106从对准的通道98和107处移出，但是柱塞104将向上移动，使泵腔105降压。
根据下一个发送给步进电机83的驱动力脉冲，步进电机83转过尺寸D2，并且在电机实际完成运动到D2位置之前的某个位置，分配口106将开始与横向通道98对准，因为泵腔体积已经减小，润滑油可以从腔体88流入泵腔105。因此，在腔105内充入液体润滑油。
在下一个驱动脉冲通过区域D3期间，流体润滑油连续注入泵腔，直到输送口106不再接触横向通道98，而润滑油依然保持在泵腔105内。
在最后的驱动循环D4期间，驱动销114开始对准斜坡124，使驱动销114导入平面119，此时螺旋弹簧117将迫使泵柱塞104向下移动，同时压缩流体润滑油。随着连续运动通过步骤D4，分配通道106在输送相位的起点处开始对准横向通道107，然后使润滑油从排出接口108送出。因此，应当看到泵送了有限量的润滑油，在步进电机轴111每转动180度期间，泵腔105的体积从最大体积状态变为最小体积状态。如上所述，也可以使用其他时间间隔。
因为在各泵送循环当中，只输送相当少量的流体润滑油，由于内部泄漏的泵送损失在各泵送循环中被控制为常量，因此对于泵送损失不需要进行调整或补偿，因而这在各循环中是已知的，而且在各次循环相互之间没有不同。还有，由于在各次泵送循环的过程中输送的润滑油量相当小，控制的输送量比前面所述的结构精确得多。
特别是，在此实施例中，润滑油仅在最后的驱动循环D4过程中被压缩。因此，与活塞型油泵相比，内部泄漏的润滑油量减少。在活塞型油泵中，在活塞循环的二分之一时期润滑油都受压缩。此外，由于控制了最后驱动循环期间，润滑油的泄漏量可以是常量。因此，在此实施例中，当泵处于长期工作条件下，输送润滑油量可以被精确控制，此优点是相当显著的。
下面参照图8～17，首先参照图8描述系统的硬件和实际操纵程序，其表示方框图中元件之间的相互关系。如上所述，ECU67接收来自引擎传感器的确定信号，而且如图8所示，这些信号中的一部分也可以用来控制润滑油这包括节流阀63的位置，其由节流阀位置传感器72确定，还包括曲轴转动传感器76的输出信号，其指示引擎的每一转。来自引擎温度传感器73的引擎温度信号也被送往ECU67，以便控制润滑油。除这些传感器以外，泵位置传感器86的输出信号和由电池电压传感器123指示的系统电池电压的输出信号也被输入ECU67。
将来自脉冲螺线管76或曲轴位置传感器的输出信号发送到ECU67的内部计数器124，其在给定的时间内采集脉冲数目，以便确定引擎速度。应当清楚，在公开的特殊润滑油系统中，根据节流阀位置传感器72确定的节流位置测定的引擎参数是引擎速度和引擎负载。虽然使用了这些特殊参数，本专业的普通技术人员很容易明白怎样使用其他参数。
此外，还将来自曲轴位置传感器76的输出信号传送到ECU67的点火控制电路125，以便将控制信号输出到点火电路66使其工作。如前所述，根据任何需要的程序均可达到上述目的。
将来自引擎速度计数器124的输出信号和来自节流阀角度传感器72的输出信号发送到ECU67的基本润滑油量控制电路126，由该电路126确定引擎在即时运行条件下需要的基本润滑油量，如图10所示，由三维图形可以确定其数值。如图9所示，每次脉冲发生器76输出的脉冲将有相应的信号发送到ECU67，该信号将使ECU67阅读图10的图形，并将此阅读的信号输送到计量电路，然后由计量电路确定各次润滑油的消耗值，如图9所示，由计量装置累记每次读得的数值。当实际的泵驱动脉冲A1被发送到步进电机83时，就确定了驱动脉冲的时间a1。如上所述，如图9所示，随着输送脉冲指示B1，B2等等，每四个驱动脉冲将使得泵产生输出。
再参照图8，将来自基本润滑油量电路126的输出信号输出到矫正电路127，在此特殊实施例中矫正电路根据确定的状态矫正时间信号。而由传感器123确定电池电压，由传感器73确定引擎温度。如图16和17所示，根据图中曲线进行调整或补偿。当引擎温度增加时，驱动脉冲次数愈频繁，以致随着热负载增加，保证具有足够的润滑油。另一方面，如果电池电压增加，泵的驱动脉冲减短，以致减轻电池的负荷，并且减少由步进电机83产生的热。即，高电池电压表示系统可以在驱动脉冲最小脉宽条件下运行，而假如电池电压低时，就需要脉宽长的驱动脉冲。
一旦进行矫正，矫正信号被发送到ECU的驱动脉冲输出电路128，此电路128将驱动信号发送到由代号129表示的泵的方向调解器。如下面所述，如果鉴别出泵柱塞104的实际位置和要求或希望的位置不一致(通称为“步差”)，那么在该系统中就存在着障碍，而且泵的转动方向颠倒。根据此信号发出驱动信号，该信号依次被发送到步进电机83，通过单一驱动步骤使步进电机83运转。
还参照图8，如下所述，在系统中比较泵柱塞104的实际位置与驱动脉冲产生的应当设定的位置。于是，将来自泵位置传感器86的输出信号和来自驱动脉冲电路128的输出信号传递到ECU67的比较电路131，由该电路比较输入的信号，如下面所述，当产生了四个驱动信号时，将其与泵的位置传感器86确定的实际位置进行比较，然后由泵的方向调解器129开始进行矫正动作，泵的方向调解器129接收来自比较电路131的输出信号。此外，如果存在着不一致的情况，而且这种情况不能消除时，那么将由比较器131降低引擎速度，向点火控制电路125发生适当信号，以公知的任何方式，使火花塞65不点火，从而降低引擎51的速度。
下面首先参照图11进行详细描述，由实际控制程序确定润滑步骤的间隔。接着参照图12～15。然后参照图16和17，因为这两个图表示了补偿图形。
当点火开关开启时程序开始，然后在步骤S1，存储器复位。此外，在步骤S2指示灯亮，从而使得操作者鉴别系统正在运转。
接着程序进入步骤S3，以便从传感器76的输出信号，从ECU67的速度计算器124识别引擎的速度状态。而且在步骤S3中，还通过节流传感器72识别节流阀的角度位置。然后程序进入步骤S4，以便根据从步骤S3读到的引擎速度，引擎负载或节流阀开启状态信号决定需要的操作方式。
如果在步骤S4，因为没有引擎速度的输出信号，确定引擎不运转，在步骤S5，程序进入引擎停止方式，并且复位回到步骤S3。
但是，如果步骤S4确定引擎正在运转，而引擎速度为空转速度，程序进入步骤S6的空转方式。然后，程序进入步骤S7，关闭在步骤S2开启的指示灯，一旦在步骤S7关闭了指示灯，则程度进入步骤S8，以便确定引擎的转数，引擎的转数根据曲轴传感器76的输出信号来确定，并且确定该转数是偶数还是奇数。如果转数是奇数，程序再返回步骤S3。但是，如果转数是偶数，那么程序进入步骤S11。道理是在每秒钟空转期间计算出基本驱动脉冲期间。并且当热负荷较低时，在空转期间，在引擎的每两转中计算出基本驱动脉冲期间。
与描述的普通操作方式相关联，描述步骤S11～S14中进行计算的方式。
如果在步骤S4确定引擎正在运转，并且以高于普通空转速度的方式工作，程序从步骤S4进入步骤S9的普通工作方式。然后，在步骤S10关闭指示灯，并且在步骤S9从确定的引擎速度和引擎节流阀位置阅读图10的图形，以致根据后面所述的计算结果，确定步进电机83运转的基本时间间隔。如前所述，在ECU67的部分26中完成此操作。
然后程序进入步骤S12，以便阅读变量，这些变量可以矫正基本润滑油泵的驱动间隔，在此实施例中，这些变量是引擎温度和电池电压。如前所述，这项工作在ECU67的电路127中通过图16和17的图形完成。如前所述，如果电池电压低，时间脉冲间隔增加，以便补偿低电压。另一方面，如果引擎温度高，那么脉冲间隔缩短，以便为高温状态提供更迅速的反应。
在步骤S13中根据出现在图16和17的图形中的数据设定矫正因素，如前所述，此项工作在ECU67的部分127中完成。
然后程序进入步骤S14，以便记忆分步计时的矫正数值。
图12表示实际的驱动脉冲如何输出信号。在此程序中，记时器在步骤S21中开始记数，并且在步骤S22将记时器输出的脉冲与步骤S14中记忆的数值相比较。如果时间不消逝，此程序重返步骤S22。但是，如果在步骤S22时间消逝，那么程序进入步骤S23，实际上向步进电机83输出驱动脉冲。
在所述的操作中，由开环方式实现供给润滑油量，以及使步进电机83运行。因为如前所述，可以要求即时核实步进电机。即，重要的是在各需要的步骤数量中确定步进电机有效地完成泵送循环。在典型的方式中是四次脉冲。如前所述，如果是这种情况，ECU67的装置131完成确定工作，这一方式在图13的方框图所示方案中完成，下面将对此进行详细描述。
一旦程序起动，其进入步骤S31，其中将驱动脉冲的输出信号发送到步进电机83。然后程序进入步骤S32，以致累计输出驱动脉冲的数量。然后，程序进入步骤S33，以致确定是否输出驱动脉冲的累计数等于A，此数A是步进电机完成单一泵送循环所需要的脉冲数(本实施例中是4个脉冲)。
同时，当完成了单一冲程时，位置传感器86的输出信号表示泵柱塞101的位置B，并且监视此输出信号。在步骤S35，即时比较到达的脉冲A的数量，确定是否同时读到输出信号B。如果是这样，则表示泵柱塞104处于正确相位，运转正常。而且，程序返回步骤S31。
如果泵柱塞104在时间上有不协调情况，那么，程序进入步骤S36，确定引擎51是否还在运行。如果不是，程序返回。
但是，如果在步骤S36确定引擎还在运行，那么，很清楚，在泵82中出现了某些问题，引起泵产生相位差。然后，程序进入步骤S37，以便颠倒步进电机的转动方向。如上所述，此工作由ECU67的装置129完成。在步骤S38继续此颠倒运行，达到预定的步数N，该步数可以是完成泵循环所需的数量。然后程序进入步骤S39，使步进电机再起动，朝前方向转动。接着程序进入步骤S40，确定此时泵柱塞的位置是否协调整一致。即核实是否还存在着问题，如果否，程序返回步骤S31。
但是，如果在步骤S40确定，泵柱塞104仍然不同步，那么就是说存在着影响引擎润滑的问题，此时程序进入步骤S41，通过给ECU67的点火电路指令，使引擎速度降低，正如上所述。然后程序结束。
根据本发明的另一特点，输出脉冲的脉宽可以影响步进电机83的步骤，而根据泵柱塞104的位置，特别是控制套101的输送口106的位置，可以改变脉宽。完成此项工作可以改善泵的工作状况。参照图15将详细描述此程序。
在图15中，根据泵82的角度位置改变脉宽的控制程序从步骤S51开始，以便确定控制套的角度位置。完成此项工作，确定泵处于输送冲程还是吸入冲程。这些相位各自的角度位置如图5和7所示。然后程序进入步骤S52，以便确定分配套101的传感信号的状态，核实分配套101正处于输送冲程或吸入冲程，还是处于中间冲程。如果在步骤S52确定泵处于输送冲程状态，程序进入步骤S53，其为输送冲程方式。如果是这样情况，那么程序就进入步骤S54，以便为步进电机的运行设定脉宽，所述脉宽比标准值m窄。这将使得输送冲程以比其它冲程快的速度完成工作，其结果是油泵腔105的体积迅速减小，以便降低内部泄漏量。
但是，如果在步骤S52确定泵处于吸入冲程方式，那么，程序进入步骤S55，以便程序开始进入吸入冲程方式。然后进入步骤S56，使脉宽大于正常脉宽m。从而，当泵腔105的体积增加，执行吸入冲程时，使吸入冲程以慢速执行工作，防止空气进入，增加吸入的润滑油总量。
如果在步骤S52确定泵82既不在吸入冲程方式，也不处于输送冲程方式，那么程序进入步骤S57，其中选定中间冲程方式。那么在步骤S58，设定脉宽为标准脉宽m。
对于本专业的普通技术人员来说，在各吸入和输送冲程期间改变速度的方式，以及在中间冲程方式保持标准速度的方式，是显而易见的。
下面详细描述在泵82的各泵送循环中以量Q输送润滑油的输送时间t的实际计算方法。应当明白，量Q是在一个泵送循环期间由泵输送润滑油的总量。该量很容易被测得。如前所述，因为泵输送有限量而且很少增加的润滑油，在泵82中，对于内部泄漏很容易进行补偿。参照图9，10和14可以非常清楚地理解其计算方法，其内容都已在前面进行描述。如上所述，每当点火，或者曲轴脉冲螺线管76输出信号，阅读图10的图形。从而，在所述实施例中，根据节流阀开启角θ，和引擎每分钟的转数r.p.m.确定在此时间间隔内润滑油的消耗量。在图10的图形中垂直因素，或Z轴等于输送量Q的消耗时间t被输送一次泵送所需要的步骤数目除(在所述实施例中用4除)。实际上，以前消耗时间t由引擎在单位时间消耗的润滑油量q计算出。此单位时间的耗油量q以前通过实际测量绘制出图形。
在相当多的情况下，如图9所示的点火脉冲的计时次数比发送到电机82上的驱动脉冲之间的实际计时次数更频繁。每次点火，阅读图10的图形，确定消耗的时间期限t，以便由泵82供给Q量润滑油，此Q量润滑油也是在给定的引擎速度和节流阀开启情况下由引擎消耗的润滑油量。然后，在驱动脉冲之间，时间期限t转变为时间期限a1、a2等等，并且被存入存储器。然后累计这些时间，并且每次在各时间期限a1、a2和a3等发出泵的驱动脉冲A1、A2、A3。根据记数器确定的时间消逝。在此典型实施例中，一旦发出四个驱动脉冲A1、A2、A3和A4，泵以润滑油量Q输出油量b1、b2等。以这种方式，存储器常常更新，用新数据代替旧数据，而且可以非常精确地控制润滑油的供给。
如图14所示，当引擎速度增加时，点火脉冲之间的时间期限变小。因此，在相当高速的状态下与速度不太高的状态相比较，本系统对于润滑油消耗量所需要的变化能够给予更迅速的反应。所以，可以提供更高精度而且最适当的控制方式。
在上述描述的实施例中，泵82每转有两次泵送循环，两次输出润滑油量。在本发明的另一个实施例中，如图18～21所示，其具有相类似的构造。但是，在此实施例中，在步进电机的完整一转中仅有一次泵送冲程。因此，在此系统中仅设置一个入口和一个出口，而不需要在成对的入口之间有内部连接。而且，在此实施例中，实际上将泵柱塞作为分配阀，而不需要分开旋转套与随时间变化的开口，此实施例不同于上述实施例。
因为在图18～21的实施例中的泵和图2～6的实施例中的泵基本相似，只有不同的元件由不同的代号表示，并且在下面给予详细描述。对于那些相同或基本相同的元件，用相同的代号予以描述。
在此实施例中，用代号201表示泵，其包括步进电机83，其具有和前面所述相同的结构，而且泵的壳体由主体元件87和盖元件89组成，这如前面所述。主壳体元件87具有开口97，其设置成与单一输出接口108相隔180度。因此，如上所述，电机一转仅有一次泵送循环。
如前所述，由螺栓94将下插入元件202固定在下壳体元件87的腔体88中。在插入元件202的一侧设有凹陷部分203，该凹陷部分连通入口97，而且设有固定的由进入或吸入部分204构成的横向通道，还设有出口或排出部分205，排出部分205和吸入部分204相互之间相差180度，而且孔206与上述横向通道垂直相交。由代号207表示的泵柱塞可转动并滑动地支承在孔206中，并且在泵柱塞下端设有同轴的孔208，其与泵腔211连通。所述泵腔211在插入元件202和主壳体87的下端之间形成。
沿径向延伸的分配通道212穿过泵柱塞207延伸，并垂直相交于反向孔209。此通道在图18和21所示位置连通插入元件的供给孔204，当转动180度时，该通道212连通输送通道205，并且与排出接口208相通。
为使步进电机的输出轴和柱塞207转动和往复移动，在步进电机的输出轴和柱塞之间的相互连接和凸轮机构与上述实施例相同，由此，对所有其他元件，除后面所述的以外，采用前面使用过的代号予以表示。可以相信，对此实施例的结构和操作方式不需额外重复描述，这显然是可以理解的。
因为柱塞207在步进电机轴111的一转中仅执行一次冲程，凸轮118仅有一个凸起和一个槽，销114仅从泵柱塞107的一个方向延伸。其结果是，销114可以接触触点开关213的片弹簧212，从而输出信号，表示泵的完整转或终点位置，以及一个完整的泵送循环。
在此特殊实施例中，使步进电机运转，在各运转步骤，使泵柱塞207转动通过90度。当然，根据特殊的应用情况，可以改变上述机构，从而提供不同的转动角度。
图22表示另一种类型的步进机构，其可以用来使上述实施例的分配阀和泵柱塞转动。在此实施例中，螺线管电机251中设有柱塞252，它与驱动齿轮上的齿253协同动作，所述齿轮安装在步进电机轴111上，以便根据齿253的数量和间隔增加步进电机轴111的转动。可以采用合适的棘轮机构或单向爪机构，从而避免产生反向转动。
在上述本发明的实施例中，步进电机83驱动润滑油泵和润滑油的输送系统82，该步进电机83具有常规的技术特征。但是，如上所述，普通步进电机不具备连续运行特征。这也正是本发明所要求的。然而，按照本发明的另一实施例，设置经过改善的步进电机。而且，如上所述，在步进电机的运转过程中，需要补偿可以变化的电动能量，对于温度也需要进行补偿。还有，在步进电机运行的不同时期，要求改变旋转速度，在下面将要描述的步进电机应当具有所有这些功能，从而进一步增加该系统的多方面适应能力，而且有非常优良的润滑油供给能力。
因为在本实施例中使用了不同类型的步进电机，则使用了稍微不同的ECU型控制器或控制系统。在图23中的方框图表示了此ECU控制器。此实施例在许多方面与图8相同，对于这些相同或基本相同的部分采用相同的代号表示。下面仅对于理解此实施例的控制和运行过程所必需了解的内容进行描述。下面详细描述步进电机的实际结构和运行方式。
通常用代号301表示此实施例的ECU控制器。与前面所述的实施例相同，其设有同样的外部传感器，指示润滑油泵的位置(用传感器86);用脉冲螺线管76确定引擎输出轴的转数;由节流阀角度位置传感器72确定节流阀的转角位置;由电池电压传感器123确定电池电压;由引擎温度计73探测引擎温度。而且，在润滑系统中用输出信号控制相应同样的元件，其中包括点火电路66和步进电机，在此实施例中，用代号302表示步进电机。
在图24中描绘了步进电机302，其包括转子303，转子303驱动步进电机轴111，或者使轴转动的爪型机构。在转子周边设有多极磁化的一系列永磁体，如图24所示。与此转子相联系的是第一定子部分304，其具有围绕转子303设置的成对的线圈Φ1和Φ2。用代号305表示具有对线圈Φ2和Φ4的第二定部分，而且第二定子部分也设置在转子周边附近。如图24所示，各线圈具有磁极，这些磁极之间相互交错。这些成对的定子部分304和305，以及其各自的线圈的使用目的将在下面描述，其包括补偿电压变化。
因为使用了成对的定子部分304和305，使电压变化，只有通过阅读图16中的温度补偿图形，在控制器ECU301的电路127中计算出正确数值，而电压补偿分开进行，正如下所述。
来自电池信号探测器123的输出电压被发送到控制器ECU301的两个附加控制电路，它们是具有相位激励功能的电路，用代号306表示;以及具有保持供给功能的电路，用代号307表示。除了从电路127接收正确的温度值信号外，这些电路306和307输出的信号也被发送到脉冲驱动输出电路128。
下面参照图25～27描述用本系统补偿电源电压变化的方式，以及改变转子303的运行或前进方式。
图26是曲线图，其说明通过选择两相激励(A)，单相激励(B)，或者将上述两种方式相结合，在本系统中如何完成电压补偿。此曲线表示步进电机302的运行过程中花费的给定时间期限对应的全脉冲期。曲线A表示由两相激励获得的给定的运行步进数目所需要的脉冲期，而曲线B表示由单相激励获得的步进运行需要的脉冲期。曲线A+B(图中的虚曲线)表示两种运行方式之和。曲线A+B下降到曲线B，在线D和曲线A+B之间的差表示停止保持时间C。
电压值表示在横坐标上。可以看到最低电压V0，它是在时间期限D内，步进电机完成的完全运动花费的各自时间期限中，两相激励和单相激励需要的电压。当电压从V0增加到V1，两相激励的脉冲期减小，而单相激励保持不变。这就节省了电能，还减少了步进电机中产生的热量。其结果是，期限A和B的总和小于期限D。在电压V1处有停止或保持期C1，在此期间完成保持相激励。在此电压V1处，两相激励期间，仅是期限A1，因此可以看到电能消耗，而热量基本减少。
当电压达到希望的最大电压V2时，不再需要执行两相激励，因此在时间期限B2只进行单相激励。在此时间，保持相位基本上和C2一样长。因此，总的能量消耗和热量在相当大程度上减少。
图25和27的展开图表示运行循环期间的效果。图27表示时间期限D1的运行方式，而图25表示断续运行方式。
在时间t0，前循环在保持相位C，而转子处于图27所示相对于定子的位置。在点t0开始两相激励，其效果表示在图27中的下两个图中，其中当线圈Φ1和Φ4被激励时，转子从位置N1转到新的位置。当两相激励停止时，时间持续到点A1。然后在点B1开始，线圈ψ1再次被激励，转子再次转动，从B0点到达B1点，如图27所示。在此之后，向线圈1发送脉冲，保持相位开始，仅保持足够的激励使转子33保持在时间期限C1的位置。当然，如图25所示，根据润滑油量的需求，从一个循环到另一循环，激励时间将改变。
下面参照图28详细描述实际控制程序其表示初步的控制程序，图29和30表示更详细的控制程序，首先在图28中，此实施例的控制程序与图11所示，前面所述实施例的控制程序基本相同。但是，到达的数值稍有不同，正如下所述。由于此实施例中的步骤与前面所述实施例中的相同或基本相同，在这些步骤中有相同的技术特点。
而且，当点火开关打开时程序开始，然后存储器在步骤S1复位，在步骤S2指示灯亮，如前所述提供自查功能。
然后，程序进入步骤S3，从而阅读引擎状态参数，在所述实施例中，这些参数是由设定的节流阀确定的速度和负荷。接着程序进入步骤S4，从而确定引擎运行状态，以致设定运行方式。
如果步骤S4确定引擎为零，那么确定引擎停止，引擎停止方式S5完成，其中程序返回步骤S3。
如果在步骤S4确定引擎以空转速度运行，程序进入步骤S6，设定引擎空转方式，然后进入步骤S7，从而关闭指示灯。随后程序进入步骤S8，从而确定引擎转数是偶数还是奇数，此与上述实施例相同。如果转数为奇数，程序返回步骤S3。但是，如果引擎转数为偶数，那么程序进入步骤S11，如下面所述，设定各驱动脉冲。
如果在步骤S4确定引擎正在运行，并且以高于空转速度工作，程序进入步骤S9的运行开始的正常方式。然后，程序进入步骤S10，从而关闭指示灯。
步骤S10完成，或者如果在步骤S8确定引擎转数为偶数，那么程序进入S11，从而设定基本脉冲驱动间隔D。这项工作在步骤S11完成，其中从图形中读出基本驱动期间，例如阅读前面所述图10中的图形。接着在步骤S12阅读电池电压和引擎温度，与前面所述道理相同。在步骤S13确定矫正因素，以便获得期间D的矫正值。在步骤S14存储该数值。
一旦确定了驱动脉冲时间D的基本数值，那么在程序中确定时间期限A和B。如果两者都需要，参照图29所示的控制程序，对于要求的脉冲期间D使用来自相同于图26的合适图形的数据。而且，对于两相激励选择时间期限A，对于单相激励选择时间期限B，以及计算保持相位激励期间C。
如图29所示，当程序开始时，进入步骤S61，阅读电池电压。接着程序进入步骤S62，查询图形，如图26所示图形中曲线族之一，如前所述，阅读两相激励驱动脉冲A和单相激励脉冲B。接着程序进入步骤S63，从而存储这些数值A和B。随后程序进入步骤S64，通过从图28所示步骤S14确定的前述值D中减去数值A和B，计算出保持时间C。然后，在步骤S65中存储数值C。
按图30所示方式计算出时间数据A、B和C。在步骤S71，从图26的图形中读出时间值A。然后，用在控制器CPU301的计数器中的时间间隔除数值A，确定时间值(记数值)。
然后，程序进入步骤S73，从而在图26的图形中阅读数值B。接着在步骤S74用CPU301中记数的时间间隔除时间值B，确定需要的记时步骤数。
接着程序进入步骤S75，计算保持相位C的时间。这项工作通过从数值D中减去和A+B完成。接着在步骤S76通过取数值C，并且用CPU301中记数的时间间隔除数值C计算出时间值。
一旦所有的时间值被计算出后，程序进入步骤S77，从而输出这些数值。
如前所述，与图7所示内容相关，对各步骤D1、D2、D3等的结束期间进行记时，使得润滑油泵的驱动销114既不在斜面123上，也不在斜面124上。因此，在保持相位C仅需要提供足够的能量，保持步进电机抵抗任何外力。但是，在某些情况下，可以要求使用比较小的步骤，从而使控制更加精确，图31中表示了这种情况，其中脉冲间隔为转动的22.5°，而不是前面实施例所述的45°。所以，有多次驱动销114在斜面123或124上停顿。当这种情况发生时，就要求保证保持电流C足以防止由驱动销114在斜面123或124上产生的移动力。于是，在这些相位，可以设定程序提供合适的保持电流，从而保证不会由于凸轮作用产生转动。
通过上面所述内容可以非常清楚地了解，本发明所述的实施例对于将润滑油供入机械，如双循环内燃机引擎，非常有效，而且相当容易进行控制。此外，这种控制方式反应迅速，对于内部泵送损失很容易补偿。而且，在本发明的一个实施例中，所述步进电机的构造能够有效地保证低能量消耗，以及低发热量。当然，上面所述内容属于本发明的最佳实施例。在不脱离本发明构思和范围的情况下，如权利要求书所限范围，可以有许多变化和修改的形式。
图32和33表示本发明的另一实施例，它具有和前面所述实施例大致相同的构造。但是，此实施例包括另一种类型的转动探测传感器400，以便探测步进电机83的转动情况。因为在图32和33所述实施例中的泵和图2和33中所示实施例中的泵基本相同，仅对那些不相同的元件用不同的代号表示，下面将详细进行描述。
转动探测传感器400包括传感体401，该传感体401由空心装置构成(如空心IC)传感体401设置在凹陷部分402，所述凹陷部分402设置在盖元件89的上表面。传感体401探测永磁体403。永磁体403设置在驱动杯112内。以这种方式，当步进电机83转动时，永磁体403可以和传感体401面对面对置。由于有这种结构，根据步进电机83的转动，每当永磁体403面对传感体401时，转动探测传感器400即发出输出信号。
权利要求
1.一种向机械供给液体的系统，特别是如内燃机引擎这种机械的润滑系统，其包括设有液体泵的液体供给装置，其特征是流体泵包括能转动阀体，由驱动装置以步进方式使转动阀体运行，每当驱动装置接收驱动脉冲信号时，转动阀体转动预定的角度(θ)。
2.按照权利要求1所述的系统，其特征是液体泵属于脉冲输出型转动阀体，每当驱动脉冲输入其驱动装置时，脉冲之间的间隔大约为特定的转角(θ)，对于脉冲次数(n)，或者通过转动总角度n×θ，在n-th转动时间内输送润滑油。
3.按照权利要求1或2所述的系统，其特征是控制装置包括根据引擎运转状态计算液体量的装置和计算液体输送期间的装置，以便对于当时机械的运行状态，在单位时间内获得等量的液体量，以及根据液体泵的每一输送冲程输送液体量的1/n获得液体的消耗时间，根据单位时间内需要的液体消耗量，通过脉冲次数(n)的总消耗时间得出液体泵的输送期间。
4.一种向机械供给液体系统的驱动装置，其包括步进电机，其特征是转子有多个沿周边设置的永磁体，第一定子缠绕着第一系列围绕转子的线圈，第二定子缠绕着第二系列围绕转子的线圈，第二系列的线圈与第一系列的线圈偏置，还有根据状态向缠绕的线圈供给电能的控制器。
5.一种向机械供给液体的方法，特别是润滑机械，例如内燃机引擎的方法，其中包括液体泵，其特征是使泵运行，通过固定的运动范围，以便根据泵运动的固定范围输送定量的液体，并且在小于所述泵运动的固定范围内，以增加步骤运动的方式驱动所述的泵，所述方法包括的步骤有至少能够传感一种机械的运行状态，根据所述传感器发出的信号确定由所述机械消耗的液体，并且根据预定的液体消耗量，分步进行驱动，从而使泵驱动运行。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征是所述液体是润滑油，所述液体泵是润滑油泵，以便使内燃机引擎进行润滑，而驱动装置是步进电机。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征是液体供给系统是包括步进电机的润滑系统，其中用步进电机控制润滑油泵，所述步进电机包括转子，转子上有多个磁极，定子有多相缠绕线圈，通过改变单相和两相激励，即可控制转子的转动，这种方式是以单相激励方式激励定子线圈，而两相激励方式是同时激励两个线圈。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征是按照指定的转子转速得到驱动脉冲的期限，由三部分能量供给控制因素控制驱动脉冲期限，它们是单相激励期限，两相激励期限，以及单相激励保持期限，控制能量供给的单相激励保持期限或能量值为零，或者能量值小于激励驱动期限的数值。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征是可以改变对于定子线圈的激励，因而电源电压愈高，单相和两相激励的驱动期限长度愈短。
10.按照权利要求8或9所述的方法，其特征是在电源电压超过预定的阈电压状态下，执行单相激励和单相激励保持相位，与此同时，电源电压愈高，控制单相激励的驱动期限愈短，而在电源电压低于所述预定的阈电压状态下，执行单相和双相激励驱动和单相激励保持相位，与此同时，电源电压愈低，控制两相激励驱动期限愈长。
全文摘要
一种用于机械，如双循环内燃机引擎的润滑系统，其包括往复运动泵，其在一个泵送冲程期间泵送定量的润滑油，还包括步进电机，使泵运转，在不到一个冲程期间，运动相位可以增加。当机械的润滑油被消耗，向泵发出信号，确定机械需要的润滑油量，并且调整运行量增加，从而提供泵送冲程。公开了步进电机的不同构造和控制方式，从而控制输出润滑油量和时间。
文档编号F01M1/02GK1110370SQ9411930
公开日1995年10月18日 申请日期1994年10月28日 优先权日1993年10月29日
发明者守屋贵于, 末成昌也 申请人:雅马哈发动机株式会社