电控活塞冷却喷嘴及控制方法

摘要

本发明涉及发动机技术领域,公开了一种电控活塞冷却喷嘴及控制方法,该方法包括：判断发动机的工作模式；判断发动机转速和发动机负荷率是否满足设定要求；判断发动机的醇代率是否小于或等于设定醇代率；根据上述判断结果调节喷嘴本体的开口开度；当发动机的工作模式为双燃料模式时：若发动机转速和发动机负荷率满足设定要求、且发动机的醇代率小于或等于设定醇代率，则调节喷嘴本体的开口开度至全开状态；若发动机转速以及负荷率未满足设定要求，或者，发动机的醇代率大于设定醇代率，则调节喷嘴本体的开口开度至半开状态。(56)对比文件吴立常等.柴油机燃用甲醇—柴油双燃料的研究《. 安徽农学院学报》.1988,(第4期),第46-52页.

权利要求

1.一种电控活塞冷却喷嘴控制方法，适用于柴油/甲醇双燃料发动机，其特征在于，包括：判断发动机的工作模式；

判断发动机转速和发动机负荷率是否满足设定要求；

判断发动机的醇代率是否小于或等于设定醇代率；

根据上述判断结果调节喷嘴本体的开口开度，具体包括：当发动机的工作模式为双燃料模式时：若发动机转速和发动机负荷率满足所述设定要求、且发动机的醇代率小于或等于所述设定醇代率，则调节喷嘴本体的开口开度至全开状态；

若发动机转速以及负荷率未满足所述设定要求，或者发动机的醇代率大于所述设定醇代率，则调节喷嘴本体的开口开度至半开状态。

2.根据权利要求1所述的电控活塞冷却喷嘴控制方法，其特征在于，所述设定要求包括：发动机转速大于设定转速、发动机负荷率大于设定负荷率。

3.根据权利要求1所述的电控活塞冷却喷嘴控制方法，其特征在于，所述根据上述判断结果调节喷嘴本体的开口开度还包括：当发动机的工作模式为纯柴油模式时：

喷嘴本体按照柴油机电控冷却喷嘴的策略执行。

4.一种电控活塞冷却喷嘴，适用于如权利要求1‑3任一项所述的方法，其特征在于，包括喷嘴本体、电磁阀以及电控单元；其中，所述喷嘴本体用于喷出机油以对发动机的活塞进行冷却；

所述电控单元与发动机以及所述电磁阀均信号连接；

所述电控单元用于检测发动机的工作模式、转速、负荷率以及醇代率的信息，并按照所述方法驱动所述电磁阀调节所述喷嘴本体的开口开度。

说明书

电控活塞冷却喷嘴及控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种电控活塞冷却喷嘴及控制方法。

背景技术

[0002] 发动机是整车的核心部件，柴油/甲醇双燃料发动机就是其中的一种，其通过协调控制两种燃料的比例，来实现可控的高效、清洁燃烧。

[0003] 但是，甲醇燃料较高的气化潜热，在进气和压缩冲程中蒸发会吸收周围大量热量，从而降低了压缩冲程时缸内混合气的温度；甲醇替代率的大小将直接影响发动机的滞燃期、燃烧持续期以及缸内最高燃烧温度，若醇代率过高，容易造成燃烧生成的一氧化碳和碳氢化合物未充分氧化即排放，并且造成活塞温度过低，从而导致整车油耗的增多。

[0004] 因此，如何防止柴油/甲醇双燃料发动机的燃料燃烧不充分、且防止活塞温度过低，成为了本领域一个亟待解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种电控活塞冷却喷嘴控制方法，上述电控活塞冷却喷嘴控制方法能够合理调节喷嘴本体的开度，在保障了柴油/甲醇双燃料发动机的燃料能够燃烧充分的情况下，还能够防止活塞的温度过低，从而提高了柴油/甲醇双燃料发动机的燃烧效率和使用寿命。

[0006] 为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

[0007] 一种电控活塞冷却喷嘴控制方法，适用于柴油/甲醇双燃料发动机，包括：

[0008] 判断发动机的工作模式；

[0009] 判断发动机转速和发动机负荷率是否满足设定要求；

[0010] 判断发动机的醇代率是否小于或等于设定醇代率；

[0011] 根据上述判断结果调节喷嘴本体的开口开度；

[0012] 当发动机的工作模式为双燃料模式时：若发动机转速和发动机负荷率满足设定要求、且发动机的醇代率小于或等于设定醇代率，则调节喷嘴本体的开口开度至全开状态；

[0013] 若发动机转速以及负荷率未满足设定要求，或者，发动机的醇代率大于设定醇代率，则调节喷嘴本体的开口开度至半开状态。

[0014] 本发明提供的电控活塞冷却喷嘴控制方法，使用时：

[0015] 首先，判断发动机的工作模式；

[0016] 若发动机的工作模式为双燃料模式，则继续判断发动机的转速和负荷率；

[0017] 若发动机的转速和负荷率均满足设定要求，则继续判断发动机的醇代率；

[0018] 当发动机的醇代率小于或等于设定醇代率时，则说明此时发动机的甲醇燃料含量相对较少，因此在进气和压缩冲程中不会蒸发吸收周围大量的热量，压缩冲程时缸内混合气燃烧产生的温度较高，燃烧非常充分，为避免爆燃和爆震的现象，需要较大量的机油对活塞进行冷却，因此，将喷嘴本体的开口开度调节至全开状态，以令更多的机油喷出至活塞进行冷却。

[0019] 反之，当发动机的醇代率大于设定醇代率时，则说明此时发动机的甲醇燃料含量相对较多，因此在进气和压缩冲程中会蒸发吸收周围大量的热量，压缩冲程时缸内混合气燃烧产生的温度较低，为避免燃烧温度进一步降低造成燃烧不充分，仅用少量的机油对活塞进行冷却即可，因此，将喷嘴本体的开口开度调节至半开状态，以令少量机油喷出至活塞。

[0020] 这种设置方式，能够合理调节喷嘴本体的开度，在保障了柴油/甲醇双燃料发动机的燃料能够燃烧充分的情况下，还能够防止活塞的温度过低，从而提高了柴油/甲醇双燃料发动机的燃烧效率和使用寿命。

[0021] 可选地，设定要求包括：发动机转速大于设定转速、发动机负荷率大于设定负荷率。

[0022] 可选地，根据上述判断结果调节喷嘴本体的开口开度还包括：当发动机的工作模式为纯柴油模式时：喷嘴本体按照柴油机电控冷却喷嘴的策略执行。

[0023] 一种电控活塞冷却喷嘴，适用于上述任一种方法，包括喷嘴本体、电磁阀、以及电控单元；其中，喷嘴本体用于喷出机油以对发动机的活塞进行冷却；电控单元与发动机以及电磁阀均信号连接；电控单元用于检测发动机的工作模式、转速、负荷率以及醇代率的信息、并按照上述方法驱动电磁阀调节喷嘴本体的开口开度。

[0024] 一种电控活塞冷却喷嘴控制方法，包括：判断发动机水温和机油温度的大小；判断发动机水温和机油温度中较小温度值与设定温度的大小；判断发动机排气温度与设定排温的大小；根据上述判断结果调节喷嘴本体的开口开度。

[0025] 可选地，根据上述判断结果调节喷嘴本体的开口开度，具体包括：若发动机水温和机油温度中较小温度值大于设定温度，或者，发动机排气温度大于设定排温，则调节喷嘴本体的开口开度至全开状态；若发动机水温和机油温度中较小温度值小于等于设定温度，且发动机排气温度小于等于设定排温，则调节喷嘴本体的开口开度至半开状态。

[0026] 一种电控活塞冷却喷嘴，适用于上述的方法，包括喷嘴本体、电磁阀、以及电控单元；其中，喷嘴本体用于喷出机油以对发动机的活塞进行冷却；电控单元与发动机以及电磁阀均信号连接；电控单元用于检测发动机水温、机油温度以及发动机排气温度，并按照方法驱动电磁阀调节喷嘴本体的开口开度。

附图说明

[0027] 图1为本发明实施例提供的电控活塞冷却喷嘴控制方法的流程示意图；

[0028] 图2为本发明实施例提供的电控活塞冷却喷嘴安装于活塞的结构示意图。

[0029] 图标：1‑喷嘴本体；2‑电磁阀；3‑电控单元。

具体实施方式

[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0031] 本发明实施例提供的电控活塞冷却喷嘴控制方法，适用于柴油/甲醇双燃料发动机，包括如下步骤：

[0032] 步骤S100，判断发动机的工作模式；

[0033] 步骤S200，判断发动机转速和发动机负荷率是否满足设定要求；

[0034] 步骤S300，判断发动机的醇代率是否小于或等于设定醇代率；

[0035] 步骤S400，根据上述判断结果调节喷嘴本体的开口开度；

[0036] 当发动机的工作模式为双燃料模式时：

[0037] 步骤S401，若发动机转速和发动机负荷率满足设定要求、且发动机的醇代率小于或等于设定醇代率，则调节喷嘴本体的开口开度至全开状态；

[0038] 步骤S402，若发动机转速以及负荷率未满足设定要求，或者，柴发动机的醇代率大于设定醇代率，则调节喷嘴本体的开口开度至半开状态。

[0039] 其中，设定要求包括：发动机转速大于设定转速、发动机负荷率大于设定负荷率。

[0040] 图1为本发明实施例提供的电控活塞冷却喷嘴控制方法的流程示意图，如图1所示,下面对电控活塞冷却喷嘴控制方法的步骤进行具体解释说明：

[0041] 发动机的工作模式为双燃料模式，即柴油和甲醇燃料均会参与发动机的缸内燃烧，则自然需要考虑甲醇燃料较高的气化潜热的问题。

[0042] 发动机的转速大于设定转速、发动机负荷率大于设定负荷率，说明此时甲醇火焰传播速度快且甲醇燃料自身高含氧量，缸内燃烧会更加充分；

[0043] 发动机的转速小于或等于设定转速、发动机负荷率大于设定负荷率，说明此时甲醇自身高含氧量不足，再加上甲醇燃烧自身较大的汽化潜热，会使得缸内燃烧不充分；

[0044] 发动机的醇代率小于或等于设定醇代率，则说明此时发动机的甲醇燃料含量相对较少，因此在进气和压缩冲程中不会蒸发吸收周围大量的热量，压缩冲程时缸内混合气燃烧产生的温度较高，缸内燃烧非常充分；

[0045] 发动机的醇代率大于设定醇代率时，说明此时发动机的甲醇燃料含量相对较多，因此在进气和压缩冲程中会蒸发吸收周围大量的热量，压缩冲程时缸内混合气燃烧产生的温度较低，缸内燃烧不充分；

[0046] 因此，当发动机的工作模式为双燃料模式时：只有当发动机的转速大于设定转速、发动机负荷率大于设定负荷率，且发动机的醇代率大于小于或等于醇代率这几个条件均满足时，才需要将喷嘴本体的开口开度调节至全开状态，以令更多的机油喷出至活塞进行冷却，从而避免爆燃和爆震的现象。

[0047] 反之，当发动机的工作模式为双燃料模式、但上述条件至少有一个未满足时，则将喷嘴本体的开口开度调节至半开状态，以令少量机油喷出至活塞，以防止燃烧温度进一步降低，从而造成燃烧不充分、以及活塞的温度过低。

[0048] 因此，本实施例这种电控活塞冷却喷嘴控制方法，能够合理调节喷嘴本体的开度，在保障了柴油/甲醇双燃料发动机的燃料能够燃烧充分的情况下，还能够防止活塞的温度过低，从而提高了柴油/甲醇双燃料发动机的燃烧效率和使用寿命。

[0049] 参考图1，作为一种可选的实施例，电控活塞冷却喷嘴控制方法还包括以下步骤：

[0050] 当发动机的工作模式为纯柴油模式时：

[0051] 步骤S403，喷嘴本体按照柴油机电控冷却喷嘴的策略执行。

[0052] 本实施例中，若发动机的工作模式为纯柴油模式，则说明仅有柴油会参与发动机的缸内燃烧，因此自然无需考虑甲醇燃料较高的气化潜热的问题，喷嘴本体按照普通柴油机的喷油策略执行即可。

[0053] 图2为本发明实施例提供的电控活塞冷却喷嘴安装于活塞的结构示意图，如图2所示，本发明实施例还提供了一种电控活塞冷却喷嘴，适用于上述任一种方法，包括喷嘴本体1、电磁阀2、以及电控单元3；其中，喷嘴本体1用于喷出机油以对发动机的活塞进行冷却；电控单元3与发动机以及电磁阀2均信号连接；电控单元3用于检测发动机的工作模式、转速、负荷率以及醇代率的信息、并按照上述方法驱动电磁阀2调节喷嘴本体1的开口开度。

[0054] 本实施例中，电控单元3的设置，能够便于依照上述方法对发动机的工作模式、转速、负荷率以及醇代率进行检测和判断；而电磁阀2的设置，且够精准地调节喷嘴本体1的开口开度，从而提升了电控活塞冷却喷嘴的工作效率。

[0055] 本发明实施例还提供了另一种电控活塞冷却喷嘴控制方法，包括：

[0056] 判断发动机水温和机油温度的大小；

[0057] 判断发动机水温和机油温度中较小温度值与设定温度的大小；

[0058] 判断发动机排气温度与设定排温的大小；

[0059] 根据上述判断结果调节喷嘴本体的开口开度，具体包括：

[0060] 若发动机水温和机油温度中较小温度值大于设定温度，或者，发动机排气温度大于设定排温，则调节喷嘴本体的开口开度至全开状态；

[0061] 若发动机水温和机油温度中较小温度值小于等于设定温度，且发动机排气温度小于等于设定排温，则调节喷嘴本体的开口开度至半开状态。

[0062] 本实施例中，若发动机水温和机油温度中较小温度值大于设定温度，或者发动机排气温度大于设定排温，则说明此时发动机温度较高，需要大流量机油进行降温，因此调节喷嘴本体的开口开度至全开状态；反之，若发动机水温和机油温度中较小温度值小于等于设定温度，且发动机排气温度小于等于设定排温，则说明此刻发动机温度较为良好，无需大幅度降温，因此调节喷嘴本体的开口开度至半开状态。

[0063] 本发明实施例还提供了另一种电控活塞冷却喷嘴，适用于上述的方法，包括喷嘴本体、电磁阀、以及电控单元；其中，喷嘴本体用于喷出机油以对发动机的活塞进行冷却；电控单元与发动机以及电磁阀均信号连接；电控单元用于检测发动机水温、机油温度以及发动机排气温度，并按照方法驱动电磁阀调节喷嘴本体的开口开度。

[0064] 可再次参考图2，本实施例中，电控活塞冷却喷嘴与上述的电控活塞冷却喷嘴的效果类似，不再赘述。

[0065] 显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。