一种活塞冷却喷嘴喷射控制方法与流程

本发明属于发动机控制技术领域。

背景技术：

发动机润滑系统起着为发动机各系统用油器提供润滑及保护的作用，而活塞冷却喷嘴则担当着为活塞提供润滑油进行冷却，保障活塞正常运行的重任。现有技术中的活塞冷却喷嘴通常布置在缸体主油道上，与曲轴主轴颈润滑共用主油道，其结构通常采用钢球加弹簧的球阀开关机构或者柱塞加弹簧的柱塞开关机构控制活塞冷却喷嘴的通断。当主油道中的油压达到活塞冷却喷嘴开启压力时，球阀机构或者柱塞机构打开，润滑油通过活塞冷却喷嘴从主油道中喷出，冷却活塞。由于开启压力为定值，因此不能根据活塞实际的冷却需求进行控制，不可避免地造成了油压油量浪费。过大的油压使得球阀或者柱塞机构部件承受更大的冲击和应力，导致磨损加速，而随着球阀或者柱塞机构的磨损，活塞冷却喷嘴的开启、关闭压力会出现大范围波动，带来活塞冷却不足造成损坏的风险。增压发动机从高速大负荷急降到低速中负荷时活塞冷却喷嘴会关闭，但由于进气温度高，容易发生爆震和早燃，活塞如果无法得到有效冷却，就有过热风险。

目前的活塞冷却喷嘴利用机油压力进行控制，即通过内置的弹簧预紧力把钢珠密封在进油端口，当机油压力大于弹簧的预紧力时，钢珠压缩弹簧，润滑油通过冷却喷嘴对活塞进行喷射，由于润滑油的温度低于活塞的温度，因此起到冷却活塞的效果。活塞需要冷却主要发生在大负荷易于发生爆震的工况区域，该区域通常也是高油压工况。但在车辆急收油门的中小负荷工况也有发生爆震和早燃的风险，此时爆震发生与否和机油压力并没有直接的联系，因此单纯的依靠机油压力来调节对活塞的冷却方式往往会给发动机带来很多的负面影响，还不一定达到理想的预期效果，最终导致车辆的燃油耗增加。鉴于此，亟待针对上述技术问题，进一步优化现有技术中的冷却喷嘴的控制策略。

技术实现要素：

发动机活塞冷却喷嘴担当着为活塞提供润滑油冷却，保障活塞正常运行的重任。但如果发动机在低转速低负荷时仍然保持活塞冷却喷嘴打开，就会造成油压浪费，进而导致发动机油耗增加。因此要兼顾活塞冷却与发动机油耗就需要合理的控制活塞冷却喷嘴的开关。为了解决该问题本发明提供了一种活塞冷却喷嘴喷射控制方法，具体步骤如下：

1)发动机启机后，活塞冷却喷嘴默认关闭；

2)ecu实时判断机油压力是否达到安全下限；

3)机油压力未达到安全下限时则活塞冷却喷嘴继续保持关闭；当机油压力达到安全下限时，则ecu继续根据当前的发动机转速和负荷，查活塞冷却喷嘴控制map来初步判断活塞冷却喷嘴的开启关闭状态；

4)若查表的初步判断结果为活塞冷却喷嘴开启状态，则开启活塞冷却喷嘴，并返回步骤2)；若查表的初步判断结果为活塞冷却喷嘴关闭状态，则继续判断发动机是否存在爆震；

5)若发动机存在爆震，则开启活塞冷却喷嘴，并返回步骤2)；若发动机不存在爆震，则继续判断是否存在早燃；

6)若发动机存在早燃，则开启活塞冷却喷嘴，并返回步骤2)；若发动机不存在早燃，则直接返回步骤2)；

7)发动机关闭则关闭活塞冷却喷嘴。

本发明的有益效果：

现有技术中，活塞冷却喷嘴通常采用机械式压力开关机构控制活塞冷却喷嘴的通断，现有改进的方案中采用了电控活塞冷却喷嘴，但通常只根据转速和负荷控制冷却喷嘴通断。本发明方案结合发动机台架试验数据，提出了考虑转速、负荷、机油压力、爆震与早燃状态等因素在内的活塞冷却喷嘴通断智能控制策略。该控制策略可保证发动机在爆震等极端工况下活塞得到冷却。

附图说明

图1本发明方法逻辑框图。

具体实施方式

实施例1

1)发动机启机后，活塞冷却喷嘴默认关闭；以使主油道油压尽快建立。

2)ecu实时判断机油压力是否达到安全下限；本发明安全实施的前提是机油泵的供油能力能满足发动机在任何工况下的供油需求。在发动机故障状态下，如果机油压力低于安全下限，将不会打开活塞冷却喷嘴，首先保证发动机的润滑需求。

3)机油压力未达到安全下限时则活塞冷却喷嘴继续保持关闭；当机油压力达到安全下限时，则ecu继续根据当前的发动机转速和负荷，查活塞冷却喷嘴控制map来初步判断活塞冷却喷嘴的开启关闭状态；活塞冷却喷嘴控制map横纵坐标分别为发动机转速和负荷。该map通过试验标定，通常情况下发动机处于低速小负荷时冷却喷嘴关闭，处于高速大负荷时活塞冷却喷嘴打开。

4)若查表的初步判断结果为活塞冷却喷嘴开启状态，则开启活塞冷却喷嘴，并返回步骤2)；若查表的初步判断结果为活塞冷却喷嘴关闭状态，则继续判断发动机是否存在爆震；

5)若发动机存在爆震，则开启活塞冷却喷嘴，并返回步骤2)；若发动机不存在爆震，则继续判断是否存在早燃；

6)若发动机存在早燃，则开启活塞冷却喷嘴，并返回步骤2)；若发动机不存在早燃，则直接返回步骤2)；

7)发动机关闭则关闭活塞冷却喷嘴。

技术特征：

1.一种活塞冷却喷嘴喷射控制方法，具体步骤如下：

1)发动机启机后，活塞冷却喷嘴默认关闭；

2)ecu实时判断机油压力是否达到安全下限；

3)机油压力未达到安全下限时则活塞冷却喷嘴继续保持关闭；当机油压力达到安全下限时，则ecu继续根据当前的发动机转速和负荷，查活塞冷却喷嘴控制map来初步判断活塞冷却喷嘴的开启关闭状态；

4)若查表的初步判断结果为活塞冷却喷嘴开启状态，则开启活塞冷却喷嘴，并返回步骤2)；若查表的初步判断结果为活塞冷却喷嘴关闭状态，则继续判断发动机是否存在爆震；

5)若发动机存在爆震，则开启活塞冷却喷嘴，并返回步骤2)；若发动机不存在爆震，则继续判断是否存在早燃；

6)若发动机存在早燃，则开启活塞冷却喷嘴，并返回步骤2)；若发动机不存在早燃，则直接返回步骤2)；

7)发动机关闭则关闭活塞冷却喷嘴。

技术总结
本发明公开了一种活塞冷却喷嘴喷射控制方法，属于发动机控制技术领域。为了兼顾活塞冷却与发动机油耗就合理地控制活塞冷却喷嘴的开关本发明保留了现有的根据机油压力、转速和负荷控制，并进一步考虑了小负荷工况也有发生爆震和早燃的风险，在控制方法中增加了爆震和早燃的控制，使该方法更为合理，达到降低排放和保护发动机的效果。

技术研发人员：周天鹏;郭英俊;刘子鸣;韩云峰;刘宗伟;刘泽华;郝伟;闫涛;耿真
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：2019.07.26
技术公布日：2019.11.15