一种发动机活塞冷却控制方法转让专利
申请号 : CN202210170720.7
文献号 : CN114233461B
文献日 : 2022-04-29
发明人 : 王立峰 , 吴龙龙 , 李树素 , 陈士朋 , 王天翔 , 王昊天
申请人 : 潍坊力创电子科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种发动机活塞冷却控制方法,基于发动机活塞冷却系统;所述发动机活塞冷却系统包括主油道、冷却副油道、活塞冷却阀、活塞、活塞冷却喷嘴以及发动机ECU;所述活塞冷却阀的进油口与所述主油道连通、出油口和所述活塞冷却喷嘴均与所述冷却副油道连通;
其特征在于,所述活塞冷却阀具有不加电全开和加电不全闭两种状态;所述主油道上设有温度传感器,所述温度传感器和所述活塞冷却阀均与所述发动机ECU电连接;
所述控制方法包括:
S1、发动机启动,所述活塞冷却阀在预设时间t1内保持不加电全开状态;
S2、达到所述预设时间t1后,所述发动机ECU基于发动机功率信号和所述温度传感器反馈的油温信号、查表获得所述活塞冷却阀的开启占空比;
S3、所述发动机ECU根据查表获得的所述开启占空比输出相应的PWM脉冲信号,调整所述活塞冷却阀在一个预设冷却循环周期内不加电全开的时间;
步骤S2具体包括:
S21、当所述温度传感器反馈的油温信号小于预设温度T时,所述发动机ECU基于当前工况下的油温信号查找预先标定的油温‑占空比MAP,获得所述开启占空比;
S22、当所述温度传感器反馈的油温信号大于等于预设温度T时,所述发动机ECU基于当前工况下的发动机功率信号查找预先标定的功率‑占空比MAP,获得所述开启占空比。
2.根据权利要求1所述的发动机活塞冷却控制方法,其特征在于,所述预设时间t1等于一个所述预设冷却循环周期。
3.根据权利要求2所述的发动机活塞冷却控制方法,其特征在于,所述预设时间t1为10秒。
4.根据权利要求1所述的发动机活塞冷却控制方法,其特征在于,所述预设温度T等于
100℃。
5.根据权利要求1所述的发动机活塞冷却控制方法,其特征在于,所述活塞冷却阀入口压力为0.2MPa且处于不加电全开状态时,所述活塞冷却阀的机油流通流量大于等于50L/min;所述活塞冷却阀入口压力为0.2MPa且处于加电不全闭状态时,所述活塞冷却阀的机油流通流量大于等于15L/min、小于等于20L/min。
6.根据权利要求1至5任一项所述的发动机活塞冷却控制方法,其特征在于,所述发动机活塞冷却系统还包括设置于所述冷却副油道上的压力传感器和与所述主油道连通的变排量机油泵。
7.根据权利要求6所述的发动机活塞冷却控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
S4、根据所述温度传感器反馈的油温信号和所述开启占空比查找预先标定的机油压力MAP,获得理论活塞冷却机油压力;
S5、所述发动机ECU基于所述压力传感器反馈的实际活塞冷却机油压力和所述理论活塞冷却机油压力进行判断;当所述理论活塞冷却机油压力减去所述实际活塞冷却机油压力大于预设阈值、且持续时间大于预设时间t2时,判定所述活塞冷却阀出现故障并执行步骤S6;否则,执行步骤S7;
S6、所述发动机ECU增大所述变排量机油泵的转速以提高所述主油道的机油压力;
S7、返回继续执行步骤S2。
8.根据权利要求7所述的发动机活塞冷却控制方法,其特征在于,步骤S6还包括:所述发动机ECU向发动机监控设备发出报警,所述发动机监控设备显示“活塞冷却阀出现故障”;
同时所述发动机ECU发出限扭指令,将发动机的输出扭矩限制在预设扭矩范围内。
9.根据权利要求1所述的发动机活塞冷却控制方法,其特征在于,所述活塞冷却阀包括壳体,所述壳体内安装有与所述发动机ECU电连接的螺线管模组,所述螺线管模组内滑动安装有磁芯体,所述磁芯体上安装磁芯轴;
所述壳体上安装有一端伸入所述螺线管模组内、另一端伸出所述壳体外的阀体,所述阀体内滑动安装有阀芯,所述磁芯轴穿过所述阀体与所述阀芯抵接;
所述阀体伸出所述壳体的一端设置所述进油口,所述阀体的侧面设置所述出油口,所述阀芯和设置所述进油口的所述阀体的一端之间设置弹性复位件。
说明书 :
一种发动机活塞冷却控制方法
技术领域
背景技术
方式是在发动机活塞冷却油路上应用活塞冷却阀、利用活塞冷却阀控制发动机活塞冷却油
路的通断以确保发动机机油对活塞进行有效冷却;但是目前的活塞冷却阀具有的两种状态
为加电全闭状态和不加电全开状态、且开启占空比恒定不变(即循环周期内的活塞冷却机
油恒定);无法根据发动机的实际运行工况调整占空比以对冷却循环周期内的活塞冷却机
油量进行适应性调整,容易出现活塞过度冷却或冷却不及时的现象,影响了发动机运行的
可靠性。
导致活塞得不到及时冷却,发动机有拉缸报废的可能。
发明内容
周期内的活塞冷却机油量进行适应性调整,使活塞得到及时且适度的冷却,进而确保发动
机运行的可靠性。
塞冷却阀、活塞、活塞冷却喷嘴以及发动机ECU;所述活塞冷却阀的进油口与所述主油道连
通、出油口和所述活塞冷却喷嘴均与所述冷却副油道连通;所述活塞冷却阀具有不加电全
开和加电不全闭两种状态;所述主油道上设有温度传感器,所述温度传感器和所述活塞冷
却阀均与所述发动机ECU电连接;
不全闭状态时,所述活塞冷却阀的机油流通流量大于等于15L/min、小于等于20L/min。
压力大于预设阈值、且持续时间大于预设时间t2时,判定所述活塞冷却阀出现故障并执行
步骤S6;否则,执行步骤S7;
扭矩限制在预设扭矩范围内。
加电不全闭(留有供机油流出油口的间隙)两种状态;活塞冷却阀的进油口与主油道连通、
出油口和活塞冷却喷嘴均与冷却副油道连通;主油道上设置的温度传感器和活塞冷却阀均
与发动机ECU电连接;控制方法包括:发动机启动,活塞冷却阀在预设时间t1内保持不加电
全开状态;达到预设时间t1后,发动机ECU基于发动机功率信号和温度传感器反馈的油温信
号、查表获得活塞冷却阀的开启占空比;发动机ECU根据查表获得的开启占空比输出相应的
PWM脉冲信号,调整活塞冷却阀在一个预设冷却循环周期内不加电全开的时间。本发明可根
据发动机的实际运行工况调整开启占空比,对冷却循环周期内的活塞冷却机油量进行适应
性调整,使活塞得到及时且适度的冷却,进而确保发动机运行的可靠性。
附图说明
具体实施方式
用于限定本发明。
ECU;活塞冷却阀的进油口与主油道连通、出油口和活塞冷却喷嘴均与冷却副油道连通。其
中,活塞冷却阀具有不加电全开和加电不全闭(加电后,出油口8没有被阀芯6完全封堵,留
有供冷却机油通过的空隙)两种状态;主油道上设有温度传感器,温度传感器和活塞冷却阀
均与发动机ECU电连接。
有与发动机ECU电连接的螺线管模组2(包括线圈、骨架、插针、导套等,与现有结构相同,在
此不作赘述),螺线管模组2内滑动安装有磁芯体3,磁芯体3上安装磁芯轴4;壳体1上安装有
一端伸入螺线管模组2内、另一端伸出壳体1外的阀体5,阀体5内滑动安装有阀芯6,磁芯轴4
穿过阀体5与阀芯6抵接;阀体5伸出壳体1的一端设置进油口7,阀体5的侧面设置出油口8,
阀芯6和设置进油口7的阀体5的一端之间设置弹性复位件9。活塞冷却阀不加电时(不加电
全开状态),磁芯体3在弹性复位件9的作用下,磁芯体3位于开启位,此时出油口8完全开启。
发动机ECU控制活塞冷却阀加电时(加电不全闭状态),磁芯体3在螺线管模组2内向下移动
至关闭位(移动行程小于出油口8的直径),此时阀芯6未完全堵塞出油口8,活塞冷却阀仍然
具有基本的通油流量。
机长时间停机而引起的活塞润滑失效,延长了发动机寿命。本实施例中,优选预设时间t1等
于一个预设冷却循环周期等于10秒。
对于总时间的比例)。
达到调整活塞冷却机油量的目的,实现活塞在不同工况下的及时且适度冷却,确保了发动
机运行的可靠性。
加电全开的时间为1秒,开启占空比为0.1;机油温度为40℃时,不加电全开的时间为2秒,开
启占空比为0.2;机油温度为60℃时,不加电全开的时间为3秒,开启占空比为0.3等等);发
动机功率比例越大,开启占空比越大(比如,当发动机功率比例为10%时,开启占空比为0.4,
当发动机功率比例为20%时,开启占空比为0.6,当发动机功率比例为40%时,开启占空比为
0.8,当发动机功率比例为60%以上,开启占空比为1等等)。
值是适用的。
处于加电不全闭状态时,活塞冷却阀的机油流通流量大于等于15L/min、小于等于20L/min,
仍具有基本的通油流量。随着活塞冷却阀入口压力的增加,活塞冷却阀的机油流通流量相
应增加。
副油道的压力降低,活塞冷却阀无法将冷却机油喷射到活塞底部,进而导致活塞得不到及
时冷却,发动机有拉缸报废的可能。鉴于此,本实施例对上述发动机活塞冷却系统及发动机
活塞冷却控制方法作了进一步改进。
原理与现有技术相同,在此不作赘述)。
选2bar)、且持续时间大于预设时间t2(优选1min)时,判定活塞冷却阀出现卡滞故障并执行
步骤S6;否则,执行步骤S7。
流通的空隙;因此可以通过提高主油道机油压力的方式,来增加活塞冷却阀入口压力进而
提高其机油流通流量,确保活塞冷却喷嘴可将冷却机油喷射到活塞底部对活塞进行冷却;
极大程度解决了因活塞冷却阀故障而导致的活塞无法及时冷却、发动机易拉缸报废的问
题。
在预设扭矩范围内(小于额定扭矩的50%);保护活塞不被高温烧坏。
时,也可通过控制变排量机油泵来确保活塞得到及时冷却;提高了发动机运行的可靠性。