[發明專利]一種發動機及其冷卻噴嘴的控制方法、控制系統

有效

• 申請號: 201410028231.3
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103790688B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 譚旭光;李文廣;劉菲;丁國棟
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F01P7/16
• 分類號: F01P7/16;F01P3/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，尤其涉及一種發動機及其冷卻噴嘴的控制方法、控制系統。

背景技術

冷卻噴嘴屬于發動機的冷卻系統，尤其是熱負荷較高的發動機上一般都設有冷卻噴嘴，它通常固定裝配在發動機的油道上，發動機在運轉過程中，冷卻噴嘴向活塞噴射冷卻機油，溫度較低的冷卻機油通過熱交換帶走活塞的熱量，對活塞進行冷卻。

現有技術中，對于發動機冷卻噴嘴的控制方法有兩種：

第一種，將冷卻噴嘴直接安裝在副油道上，在發動機的整個運轉過程中，冷卻噴嘴一直向活塞噴射冷卻機油，以對高溫的活塞進行冷卻。

第二種，在冷卻噴嘴與副油道之間設置控制閥，通過調節控制閥的開口大小控制冷卻噴嘴的噴油量?？刂七^程中，首先檢測發動機主油道的機油壓力，該壓力越大，表示發動機產生的熱量越多，則調節控制閥的開口較大，使冷卻噴嘴的噴油量較大；主油道的機油壓力越小，表示發動機產生的熱量越少，則調節控制閥的開口較小，使冷卻噴嘴的噴油量較小。

然而，由于活塞在不同工況下所承受的熱負荷不同，在較高負荷工況下發動機的功率較大，活塞表面溫度較高，此時需要較多的機油進行冷卻；在較低負荷工況下發動機的功率較小，活塞表面溫度相對較低，此時只需較少的機油進行冷卻；在冷態低速低負荷時，為了更高的熱效率，此時需要冷卻噴嘴很少量的噴油或者不噴油。

顯然，上述兩種方法都沒有考慮到發動機熱負荷的工況因素，不能根據活塞承受的實際熱負荷噴出實際需要的油量，尤其在冷態低速低負荷時噴油較多，影響了發動機的熱效率。

有鑒于此，亟待針對上述技術問題，進一步優化現有技術中的冷卻噴嘴的控制方法，以使冷卻噴嘴噴出活塞實際所需的冷卻機油量，保證活塞的熱效率。

發明內容

本發明的目的為提供一種發動機冷卻噴嘴的控制方法，該方法能夠根據發動機的當前轉速和當前功率輸出所需的冷卻機油量，避免發動機在怠速時噴油，從而保證活塞的熱效率。在此基礎上，本發明還提供對應的控制系統，以及應用該系統的發動機。

為解決上述技術問題，本發明提供一種發動機冷卻噴嘴的控制方法，包括如下步驟：

將發動機的轉速劃分為至少兩個預設轉速范圍，將發動機的功率劃分為至少兩個預設功率范圍，所述發動機處于不同預設轉速范圍、預設功率范圍時的穩定熱效率不同；

獲取所述發動機的當前轉速和當前功率；

判斷所述當前轉速對應的預設轉速范圍，判斷所述當前功率對應的預設功率范圍，并獲取所述發動機在所述對應的預設轉速范圍、所述對應的預設功率范圍內發出穩定熱效率時的需求冷卻機油量；

輸出所述需求冷卻機油量。

采用上述方法，以發動機處于穩定熱效率為出發點，根據獲取的發動機轉速和發動機功率判斷出當前狀態對應的預設速度范圍、預設功率范圍，再根據該預設速度范圍、預設功率范圍對應的穩定熱效率獲取發動機當前的需求冷卻機油量、最后輸出該冷卻機油量。由此可見，上述控制方法實現了冷卻機油量的按需分配，避免了發動機怠速低負荷時需求冷卻機油量小、實際輸出冷卻機油量大等現象的發生，保證了發動機的熱效率和工作穩定性。

優選地，在獲取所述當前轉速和所述當前功率之前，先

檢測所述發動機的主油道的當前機油溫度；

判斷所述當前機油溫度是否高于預設溫度，若是，再獲取所述當前轉速和所述當前功率；若否，冷卻噴嘴不噴油。

優選地，所述預設轉速范圍的數目為三個，其中第一預設轉速范圍包括怠速到正常扭矩轉速的下限值，第二預設轉速范圍包括正常扭矩轉速的下限值到正常扭矩轉速的上限值，第三預設轉速范圍包括正常扭矩轉速的上限值到最高空車轉速。

優選地，所述預設功率范圍的數目為三個，其中第一預設功率范圍包括0～額定功率的10%，第二預設功率范圍包括額定功率的10%～50%，第三預設功率范圍包括額定功率的50%～100%。

優選地，所述冷卻噴嘴與所述發動機的副油道之間設有電磁閥，所述控制方法通過改變電磁閥的開口大小調整冷卻噴嘴的噴油量。

本發明還提供一種發動機冷卻噴嘴的控制系統，包括：

檢測裝置，用于獲取發動機的當前轉速和當前功率；

控制器，與所述檢測裝置連接，用于將發動機的轉速劃分為至少兩個預設轉速范圍，將發動機的功率劃分為至少兩個預設功率范圍；并判斷所述當前轉速對應的預設轉速范圍，判斷所述當前功率對應的預設功率范圍，并獲取所述發動機在所述對應的預設轉速范圍、所述對應的預設功率范圍內發出穩定熱效率時的需求冷卻機油量；