一种轻重油转换下高压油泵密封油控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种轻重油转换下高压油泵密封油控制系统及方法，系统包括高压油泵、燃油进油管路、燃油泄油管路、密封油管路、污油管路、污油箱、洁油管路和洁油箱；密封油管路上设置有控制阀，污油管路和洁油管路通过用于控制燃油泄油管路与污油管路或与洁油管路导通的切换控制阀与燃油泄油管路连接；控制阀和切换控制阀均受控于发动机控制单元。方法包括：当不启动轻重油转换下高压油泵密封油控制程序时，默认执行轻油模式下密封油控制步骤；若启动时，判定是重油模式时，执行重油模式下密封油控制步骤；判定是轻油模式时，执行轻油模式下密封油控制步骤。本发明可实现在轻重油模式下对高压油泵密封油的分别控制；节约了资源，减小了成本。

权利要求

1.一种轻重油转换下高压油泵密封油控制系统，所述控制系统包括高压油泵、燃油进油管路、燃油泄油管路、密封油管路、污油管路以及与所述污油管路连通的污油箱；所述燃油进油管路与所述高压油泵上设置的燃油进口连通，所述燃油泄油管路与所述高压油泵上设置的燃油泄油口连通，所述密封油管路与所述高压油泵上设置的密封油进口连通；其特征在于，所述控制系统还包括洁油管路以及与所述洁油管路连通的洁油箱；

所述密封油管路上设置有用于控制其导通截止的控制阀，所述污油管路和所述洁油管路通过切换控制阀与所述燃油泄油管路连接，所述切换控制阀用于控制所述燃油泄油管路与所述污油管路或与所述洁油管路导通；

所述控制阀和所述切换控制阀均受控于发动机控制单元。

2.根据权利要求1所述的轻重油转换下高压油泵密封油控制系统，其特征在于，设置于所述密封油管路上的所述控制阀为二位二通电磁阀或二位二通电动阀。

3.根据权利要求1所述的轻重油转换下高压油泵密封油控制系统，其特征在于，所述切换控制阀为二位三通电磁阀或二位三通电动阀；所述切换控制阀的进端口与所述燃油泄油管路连接，两个出端口分别与所述污油管路和所述洁油管路连接。

4.根据权利要求1所述的轻重油转换下高压油泵密封油控制系统，其特征在于，所述切换控制阀包括两个二位二通控制阀，一个所述二位二通控制阀连接于所述燃油泄油管路与所述污油管路之间，另一个所述二位二通控制阀连接于所述燃油泄油管路与所述洁油管路之间。

5.一种轻重油转换下高压油泵密封油控制方法，其特征在于，使用权利要求1‑4任一项所述的轻重油转换下高压油泵密封油控制系统，所述控制方法包括以下步骤：S1、在与所述发动机控制单元电连接的操作屏上进行操作，选择是否启动预先植入到所述发动机控制单元内的轻重油转换下高压油泵密封油控制程序；

S2、当不启动轻重油转换下高压油泵密封油控制程序时，所述发动机控制单元默认执行轻油模式下密封油控制步骤；

S3、若启动轻重油转换下高压油泵密封油控制程序时，所述发动机控制单元判断当前发动机燃油模式是重油模式还是轻油模式；若是重油模式，所述发动机控制单元开始执行重油模式下密封油控制步骤；若是轻油模式，所述发动机控制单元开始执行轻油模式下密封油控制步骤。

6.根据权利要求5所述的轻重油转换下高压油泵密封油控制方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

若所述发动机控制单元无法判断当前发动机燃油模式是重油模式还是轻油模式，则默认执行轻油模式下密封油控制步骤并重复进行判断。

7.根据权利要求5所述的轻重油转换下高压油泵密封油控制方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

若发动机控制单元在执行重油模式下密封油控制步骤的过程中，当前发动机燃油模式由重油模式切换到轻油模式时，则改为执行轻油模式下密封油控制步骤；

若发动机控制单元在执行轻油模式下密封油控制步骤的过程中，当前发动机燃油模式由轻油模式切换到重油模式时，则改为执行重油模式下密封油控制步骤。

8.根据权利要求5至7任一项所述的轻重油转换下高压油泵密封油控制方法，其特征在于，所述轻油模式下密封油控制步骤为：所述发动机控制单元控制所述控制阀使所述密封油管路导通，控制所述切换控制阀使所述燃油泄油管路与所述污油管路导通。

9.根据权利要求8所述的轻重油转换下高压油泵密封油控制方法，其特征在于，所述重油模式下密封油控制步骤为：

所述发动机控制单元控制所述控制阀使所述密封油管路截止；

内置于所述发动机控制单元的计时器开始计时；

预设计时时间内，保持所述燃油泄油管路与所述污油管路导通；

达到所述预设计时时间后，控制所述切换控制阀使所述燃油泄油管路与所述洁油管路导通。

10.根据权利要求5所述的轻重油转换下高压油泵密封油控制方法，其特征在于，设置于所述密封油管路上的所述控制阀为失电常开控制阀；所述切换控制阀在失电状态下使所述燃油泄油管路与所述污油管路导通。

说明书

一种轻重油转换下高压油泵密封油控制系统及方法

技术领域

[0001] 本发明属于发动机润滑冷却技术领域，尤其涉及一种轻重油转换下高压油泵密封油控制系统及方法。

背景技术

[0002] 基于日益严格的排放法规以及运行成本，船用柴油发动机一般在深海区域正常行驶时使用重柴油(HFO)，而在近海或港口靠岸时使用普通柴油(MDO)或轻柴油(MGO)。一般柴
油发动机都配有轻重油模式转换控制程序，当发动机使用重柴油时，发动机控制系统设定
为重油模式；当发动机使用普通柴油或轻油时，发动机控制系统设定为轻油模式；目前发动
机控制系统内轻重油模式的转换主要是通过油温高低进行判断来实现。

[0003] 由图1和图2共同所示，高压油泵1作为燃油系统的主要部件，与燃油种类及品质密切相关。柱塞11作为高压油泵1的主要运动部件，为减小其磨损，一般通过燃油进口A采用引
导部分燃油到柱塞11与柱塞套筒12之间进行润滑、冷却，同时开有燃油泄油口B泄放此部分
燃油。但当发动机使用的燃油为MDO或MGO时，燃油密度、粘度较低，燃油会通过柱塞11与柱
塞套筒12间的间隙往下泄漏，会污染滑油加剧滑油老化，甚至影响其他部件的润滑，为防止
以上现象此时一般需要在柱塞11和柱塞套筒12间的空隙借助密封油进口C引入少量粘度较
大的滑油作为密封油，从而防止燃油通过柱塞11与柱塞套筒12间的间隙往下泄漏。但当发
动机使用的燃油为HFO时，燃油密度、粘度较高，此时柱塞11与柱塞套筒12间的燃油向下泄
漏量非常少甚至不会泄漏，可不再需要用额外的密封油。

[0004] 由图3所示，目前为了避免因燃油污染而影响燃烧及各部件寿命，大都选择牺牲此泄油量，没有考虑轻重油模式下燃油的特性以及密封油所能发挥的作用；即无论在轻油模
式还是重油模式下，都将高压油泵燃油泄油直接作为污油排放到污油箱5。该处理方式虽然
能避免燃油为轻油时，燃油通过柱塞间隙向下泄漏污染滑油；但当燃油为重油时，若仍然利
用密封油进行不必要的密封并排放至污油箱5，会造成燃油浪费，加大了成本；同时由于密
封油始终通入柱塞，泄油会一直带走部分密封油，也加剧密封油的消耗。

[0005] 鉴于此，亟需充分考虑轻重油模式下燃油的特性以及密封油所能发挥的作用，对现有技术进行改进，设计开发一种在轻重油模式下，对高压油泵密封油进行分别控制的控
制系统及控制方法，以节约资源，减小成本。

发明内容

[0006] 旨在克服上述现有技术中存在的不足，本发明解决的技术问题是，提供了一种轻重油转换下高压油泵密封油控制系统及控制方法，可在轻重油模式下，对高压油泵密封油
进行分别控制，节约了资源，减小了成本。

[0007] 为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种轻重油转换下高压油泵密封油控制系统，所述控制系统包括高压油泵、燃油进油管路、燃油泄油管路、密封油管路、
污油管路以及与所述污油管路连通的污油箱；所述燃油进油管路与所述高压油泵上设置的
燃油进口连通，所述燃油泄油管路与所述高压油泵上设置的燃油泄油口连通，所述密封油
管路与所述高压油泵上设置的密封油进口连通；其特征在于，所述控制系统还包括洁油管
路以及与所述洁油管路连通的洁油箱；

[0008] 所述密封油管路上设置有用于控制其导通截止的控制阀，所述污油管路和所述洁油管路通过切换控制阀与所述燃油泄油管路连接，所述切换控制阀用于控制所述燃油泄油
管路与所述污油管路或与所述洁油管路导通；

[0009] 所述控制阀和所述切换控制阀均受控于发动机控制单元。

[0010] 进一步，所述控制阀为二位二通电磁阀或二位二通电动阀。

[0011] 进一步，所述切换控制阀为二位三通电磁阀或二位三通电动阀；所述切换控制阀的进端口与所述燃油泄油管路连接，两个出端口分别与所述污油管路和所述洁油管路连
接。

[0012] 进一步，所述切换控制阀包括两个二位二通控制阀，一个所述二位二通控制阀连接于所述燃油泄油管路与所述污油管路之间，另一个所述二位二通控制阀连接于所述燃油
泄油管路与所述洁油管路之间。

[0013] 第二方面，本发明实施例提供一种轻重油转换下高压油泵密封油控制方法，使用上述的轻重油转换下高压油泵密封油控制系统，所述控制方法包括以下步骤：

[0014] S1、在与所述发动机控制单元电连接的操作屏上进行操作，选择是否启动预先植入到所述发动机控制单元内的轻重油转换下高压油泵密封油控制程序；

[0015] S2、当不启动轻重油转换下高压油泵密封油控制程序时，所述发动机控制单元默认执行轻油模式下密封油控制步骤；

[0016] S3、若启动轻重油转换下高压油泵密封油控制程序时，所述发动机控制单元判断当前发动机燃油模式是重油模式还是轻油模式；若是重油模式，所述发动机控制单元开始
执行重油模式下密封油控制步骤；若是轻油模式，所述发动机控制单元开始执行轻油模式
下密封油控制步骤。

[0017] 进一步，所述步骤S3还包括：

[0018] 若所述发动机控制单元无法判断当前发动机燃油模式是重油模式还是轻油模式，则默认执行轻油模式下密封油控制步骤并重复进行判断。

[0019] 进一步，所述步骤S3还包括：

[0020] 若发动机控制单元在执行重油模式下密封油控制步骤的过程中，当前发动机燃油模式由重油模式切换到轻油模式时，则改为执行轻油模式下密封油控制步骤；

[0021] 若发动机控制单元在执行轻油模式下密封油控制步骤的过程中，当前发动机燃油模式由轻油模式切换到重油模式时，则改为执行重油模式下密封油控制步骤。

[0022] 进一步，所述轻油模式下密封油控制步骤为：

[0023] 所述发动机控制单元控制所述控制阀使所述密封油管路导通，控制所述切换控制阀使所述燃油泄油管路与所述污油管路导通。

[0024] 进一步，所述重油模式下密封油控制步骤为：

[0025] 所述发动机控制单元控制所述控制阀使所述密封油管路截止；

[0026] 内置于所述发动机控制单元的计时器开始计时；

[0027] 预设计时时间内，保持所述燃油泄油管路与所述污油管路导通；

[0028] 达到所述预设计时时间后，控制所述切换控制阀使所述燃油泄油管路与所述洁油管路导通。

[0029] 进一步，所述控制阀为失电常开控制阀；所述切换控制阀在失电状态下使所述燃油泄油管路与所述污油管路导通。

[0030] 由于采用了上述技术方案，取得的有益效果如下：

[0031] 本发明轻重油转换下高压油泵密封油控制系统及方法，其控制系统中的密封油管路上设置有用于控制其导通截止的控制阀，污油管路和洁油管路通过切换控制阀与燃油泄
油管路连接，切换控制阀用于控制燃油泄油管路与污油管路或与洁油管路导通；控制阀和
切换控制阀均与发动机控制单元电连接。发动机控制单元判定当前发动机燃油模式是轻油
模式时，发动机控制单元执行轻油模式下密封油控制步骤；此时控制系统中的密封油管路
导通，燃油泄油管路与污油管路导通，靠密封油密封，混有密封油的燃油排放至污油箱；发
动机控制单元判定当前发动机燃油模式是重油模式时，发动机控制单元开始执行重油模式
下密封油控制步骤；此时控制系统中密封油管路不导通，燃油泄油管路与洁油管路导通，靠
燃油自身密封，未混有密封油的燃油排放至洁油箱以便于重复利用。

[0032] 综上，本发明充分考虑到了轻重油模式下燃油的特性以及密封油所能发挥的作用；实现了在轻重油模式下，对高压油泵密封油的分别控制，节约了资源，减小成本。

附图说明

[0033] 图1是现有技术中高压油泵的结构剖视图；

[0034] 图2是现有技术中高压油泵的外部结构示意图；

[0035] 图3是现有技术中高压油泵密封油控制系统原理图；

[0036] 图4是本发明轻重油转换下高压油泵密封油控制系统第一实施例的原理图；

[0037] 图5是本发明轻重油转换下高压油泵密封油控制系统第二实施例的原理图；

[0038] 图6是本发明轻重油转换下高压油泵密封油控制方法的逻辑原理图；

[0039] 图7是本发明轻重油转换下高压油泵密封油控制方法的具体流程图；

[0040] 图中，1‑高压油泵，11‑柱塞，12‑柱塞套管，2‑密封油管路，3‑燃油进油管路，4‑燃油泄油管路，5‑污油箱，51‑污油管路，6‑洁油箱，61‑洁油管路，7‑二位二通电磁阀，8‑二位
三通电磁阀，81‑二位二通控制阀，9‑发动机控制单元，A‑燃油进口，B‑燃油泄油口，C‑密封
油进口。

具体实施方式

[0041] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。

[0042] 实施例一：

[0043] 由图1和图4共同所示，本实施例中，轻重油转换下高压油泵密封油控制系统包括高压油泵1、燃油进油管路3、燃油泄油管路4、密封油管路2、污油管路51以及与污油管路51
连通的污油箱5；燃油进油管路3与高压油泵1上设置的燃油进口A连通，燃油泄油管路4与高
压油泵1上设置的燃油泄油口B连通，密封油管路2与高压油泵1上设置的密封油进口C连通；
控制系统还包括洁油管路61以及与洁油管路61连通的洁油箱6。

[0044] 密封油管路2上设置有用于控制其导通截止的控制阀，污油管路51和洁油管路61通过切换控制阀与燃油泄油管路4连接，切换控制阀用于控制燃油泄油管路4与污油管路51
或与洁油管路61导通；控制阀和切换控制阀均受控于发动机控制单元9。

[0045] 本实施例中，控制阀为二位二通电磁阀7，当柴油机管径较大时也可以为由电动执行器控制的二位二通电动阀。切换控制阀为二位三通电磁阀8或二位三通电动阀；切换控制
阀的进端口与燃油泄油管路4连接，两个出端口分别与污油管路51和洁油管路61连接。

[0046] 实施例二：

[0047] 本实施例与上述实施例的不同之处在于切换控制阀不同，下面仅针对不同之处进行详细阐述。

[0048] 由图5所示，本实施例中，切换控制阀包括两个二位二通控制阀81，一个二位二通控制阀81连接于燃油泄油管路4与所述污油管路51之间，另一个二位二通控制阀81连接于
燃油泄油管路4与所述洁油管路61之间。

[0049] 实施例三：

[0050] 本实施例公开了一种使用上述轻重油转换下高压油泵密封油控制系统的轻重油转换下高压油泵密封油控制控制方法，由图4和图6共同所示，该控制方法包括以下步骤：

[0051] S1、在与发动机控制单元9电连接的操作屏上进行操作，选择是否启动预先植入到发动机控制单元9内的轻重油转换下高压油泵密封油控制程序。

[0052] S2、当不启动轻重油转换下高压油泵密封油控制程序时，发动机控制单元9默认执行轻油模式下密封油控制步骤a。即添加密封油(滑油，也称为机油)，并将混有密封油的燃
油排放至污油箱5。

[0053] S3、若启动轻重油转换下高压油泵密封油控制程序时，发动机控制单元9判断当前发动机燃油模式是重油模式还是轻油模式；若是重油模式，发动机控制单元9开始执行重油
模式下密封油控制步骤b，即不添加密封油，并将未混有密封油的燃油排放至洁油箱6；若是
轻油模式，发动机控制单元9开始执行轻油模式下密封油控制步骤a。

[0054] 其中，发动机控制单元9对于当前发动机燃油模式是重油模式还是轻油模式的判断，是基于预先植入发动机控制单元9内的轻重油模式转换控制程序执行的，一般可通过燃
油温度进行判断；该方法是本领域技术人员所熟知的，在此不做赘述。

[0055] 由图7所示，上述控制方法在具体实施中，为了进一步防止出现小概率故障而扰乱程序的有序进行，在步骤S3上增加如下步骤：

[0056] 若发动机控制单元9因故障无法判断当前发动机燃油模式是重油模式还是轻油模式，则默认执行轻油模式下密封油控制步骤a并重复进行判断。用于防止燃油为轻油时，燃
油泄漏污染滑油以及防止污油进入洁油箱6。

[0057] 在步骤S3上还增加如下步骤：

[0058] 若发动机控制单元9在执行重油模式下密封油控制步骤b的过程中，当前发动机燃油模式由重油模式切换到轻油模式时(通常会在执行完重油模式下密封油控制步骤，即预
设计时时间完成后进行模式切换；图中点划线示出，若管路过长，预设计时时间较长时，也
有可能在执行完重油模式下密封油控制步骤b之前进行模式切换，此时计时器的计时功能
不再发挥作用)，则改为执行轻油模式下密封油控制步骤a。

[0059] 若发动机控制单元9在执行轻油模式下密封油控制步骤a的过程中，当前发动机燃油模式由轻油模式切换到重油模式时，则改为执行重油模式下密封油控制步骤b。

[0060] 其中，轻油模式下密封油控制步骤a为：

[0061] 发动机控制单元9控制控制阀使密封油管路2导通，控制切换控制阀使燃油泄油管路4与污油管路51导通。

[0062] 重油模式下密封油控制步骤b为：

[0063] b1、发动机控制单元9控制控制阀使密封油管路2截止。

[0064] b2、内置于发动机控制单元9的计时器开始计时。

[0065] b3、预设计时时间(可设定为10S，到达10S后计时清零)内，保持燃油泄油管路4与污油管路51导通。

[0066] b4、达到预设计时时间后，控制切换控制阀使燃油泄油管路4与洁油管路61导通。

[0067] 刚关闭控制阀时，燃油泄油管路4内还会残余部分污油，为了保证燃油泄油管路4内污油充分排净，利用计时器设定计时时间，计时完成后燃油泄油管路4与洁油管路61导
通，燃油泄油返回洁油箱6；避免泵燃油泄油污染的同时收集了燃油洁油。

[0068] 本实施例中，控制阀为失电常开控制阀；切换控制阀在失电状态下使燃油泄油管路4与污油管路51导通。当遇到小概率故障时，既控制阀和切换控制阀失电时，此时发动机
控制单元9默认执行轻油模式下密封油控制步骤a(图中示为双点划线)；用于防止燃油为轻
油时，燃油泄漏污染滑油以及防止污油进入洁油箱6。

[0069] 综上，本发明仅需在相应管路上加装控制阀和切换控制阀，在发动机控制单元内植入控制程序，便可实现高压油泵密封油的智能化控制；充分考虑到了轻重油模式下燃油
的特性以及密封油所能发挥的作用，实现了在轻重油模式下，对高压油泵密封油的分别控
制：轻油模式时使密封油管路2导通从而使密封油进入，此时高压油泵燃油泄油返回到污油
箱5；重油模式时截止密封油管路2切断密封油，此时高压油泵燃油泄油返回到洁油箱6。在
确保发动机可靠运行的同时，降低燃油污染、减小了燃油浪费，减小了成本。

[0070] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限值本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。