解决燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法与流程

本发明涉及一种解决燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法，属于发动机控制系统技术领域。

背景技术：

燃气喷嘴作为天然气发动机燃气供给系统中的关键执行部件，其性能是否稳定可靠，直接决定发动机燃烧是否稳定可控，因此在保证发动机可靠稳定运行中起着举足轻重的作用。由于车用天然气中含有少量的水分及其他可在低温环境下凝结的物质，在低温环境下，当喷嘴长期不工作时，这些可凝结的物质会在喷嘴的柱塞组件间隙中凝结，使得喷嘴开启困难，这在燃气发动机低温环境下首次启动时非常明显，直接影响到车辆的使用和用户的驾驶感受，增加售后服务部分的负担。

因此，如果能在不增加额外部件的前提下，提出一种解决天然气发动机燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法，则可提高发动机低温下的启动品质，意义重大。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种解决燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法，其可有效解决天然气发动机燃气喷嘴在低温下因喷嘴内残留物质凝结导致的开启困难问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种解决燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法，其所述燃气喷嘴用于天然气发动机，所述天然气发动机还包括燃气气轨，燃气压力传感器，燃气减压器，减压器截止阀，发动机水温传感器和ecu控制单元；

高压天然气经过减压器截止阀与燃气减压器，向燃气气轨输送给定压力的燃气；

所述燃气压力传感器安装于燃气气轨上，用于实时采集燃气气轨内燃气压力；

所述燃气喷嘴安装于燃气气轨上，将燃气气轨里的天然气喷射至发动机进气歧管中；

所述发动机水温传感器安装与发动机冷却回路中，用于实时采集发动机水温；

所述ecu控制单元接收水温传感器信号，并根据水温高低情况判断是否要在启动前对喷嘴实施高频驱动；同时在发动机停机过程中对喷嘴实施驱动以排空燃气气轨内的燃气；

所述方法包括：

当驾驶员关闭点火钥匙开关后，关闭减压器截止阀与发动机点火，当发动机转速低于怠速目标转速一定值后，对喷嘴实施大脉宽驱动，直至燃气气轨内燃气压力低于设定门限值；之所以在发动机转速为0前实施喷射，是为了使喷射到进气歧管里的天然气能够随进排气过程排出缸外，避免影响下次启动过程的空燃比控制。

当驾驶员打开点火钥匙开关后，在发动机转速为0的情况下，如果发动机水温低于一定的门限值，则对喷嘴实施高频小脉宽驱动一段时间，随后等待驾驶员启动发动机，在对喷嘴实施高频驱动完成之前，不响应驾驶员启动发动机的请求；如果发动机水温高于上述门限值，则不对喷嘴实施高频小脉宽驱动，允许驾驶员立即启动发动机。

本发明具有如下有益效果：本发明的解决燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法，在不增加零部件及成本的前提下，通过在发动机停机过程中排空燃气气轨内燃气，并在发动机启动前对喷嘴实施高频驱动等措施的实施，可有效消除低温环境下残留物质凝结对喷嘴柱塞组件的影响，提高燃气喷嘴在低温环境下的开启能力，提高车辆低温启动品质，降低售后服务部分负担。本发明方法简单、有效。

附图说明

图1为本发明的发动机的结构示意图；

图2为本发明的解决燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法的流程图；

图3为本发明的解决燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法的流程图；

图中标记示意为：1-燃气喷嘴；2-燃气气轨；3-燃气压力传感器；4-燃气减压；5-减压器截止阀；6-发动机水温传感器；7-发动机控制单元。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种解决燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法，所述燃气喷嘴用于天然气发动机，所述天然气发动机还包括燃气气轨2，燃气压力传感器3，燃气减压器4，减压器截止阀5，发动机水温传感器6和ecu控制单元7。

高压天然气经过减压器截止阀5与燃气减压器4，向燃气气轨2输送给定压力的燃气；

所述燃气压力传感器3安装于燃气气轨2上，用于实时采集燃气气轨内燃气压力；

所述燃气喷嘴1安装于燃气气轨2上，将燃气气轨2里的天然气喷射至发动机进气歧管中；

所述发动机水温传感器6安装与发动机冷却回路中，用于实时采集发动机水温，并认为喷嘴温度近似等于发动机水温。

所述ecu控制单元7接收水温传感器6信号，并根据水温高低情况判断是否要在启动前对喷嘴实施高频驱动；同时在发动机停机过程中对喷嘴实施驱动以排空燃气气轨2内的燃气；

所述方法包括：

当驾驶员关闭点火钥匙开关后，关闭减压器截止阀与发动机点火，当发动机转速低于怠速目标转速一定值后，对喷嘴实施大脉宽(如15ms)驱动，直至燃气气轨内燃气压力低于设定门限值(如一个大气压附近)；然后执行其他停机操作。

当驾驶员打开点火钥匙开关后，在发动机转速为0的情况下(发动机处于启动前工况)，如果发动机水温低于一定的门限值，则对喷嘴实施高频(如50hz)小脉宽(如2ms)驱动一段时间(比如3s)，随后等待驾驶员启动发动机，在对喷嘴实施高频驱动完成之前，不响应驾驶员启动发动机的请求；如果发动机水温高于上述门限值，则不对喷嘴实施高频小脉宽驱动，允许驾驶员立即启动发动机。

停机过程中为排空燃气气轨内燃气而对喷嘴实施驱动的脉宽大小，需要保证在发动机转速降到0以前，能够将燃气气轨内燃气压力降低至一个大气压附近，这样能够保证喷射在进气歧管内的燃气能够随发动机进排气过程排至排气管中，避免影响下一次的启动过程缸内空燃比。发动机启动前对喷嘴实施高频小脉宽驱动的驱动频率及驱动时间需要根据试验确定，以保证在喷嘴最低允许使用温度下能够顺利开启。

本实施例中，通过对燃气喷嘴结构的分析及试验验证，发现通过对喷嘴实施高频的驱动，既可以通过线圈通电发热来使凝结物质融化，高频驱动带来的高频电磁力还能强行使凝结物质松动，共同消除凝结的影响。另外，为从根本上消除天然气中水分等可凝结物质的影响，在发动机停机时过程中，通过对喷嘴实施一定脉宽及频率的驱动信号，将燃气气轨里的燃气排空殆尽，尽量降低可凝结物质在喷嘴里的残留。通过以上方法的组合实施，可有效解决天然气发动机燃气喷嘴在低温下因残留物质凝结导致的开启困难问题。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种解决燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法。本发明的解决燃气喷嘴在低温环境下开启困难的方法，在不增加零部件及成本的前提下，通过在发动机停机过程中排空燃气气轨内燃气，并在发动机启动前对喷嘴实施高频驱动等措施的实施，可有效消除低温环境下喷嘴内残留物质凝结对喷嘴柱塞组件的影响，提高燃气喷嘴在低温环境下的开启能力，提高车辆低温启动品质，降低售后服务部分负担。本发明方法简单、有效。

技术研发人员：祝浩;华东旭;王超;刘时珍;马立;张俊杰
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2017.07.21
技术公布日：2017.09.29