用于减少柴油发动机的燃油稀释的装置和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种用于减少柴油发动机的燃油稀释的装置和方法。更特别的，涉及这样一种用于减少柴油发动机的燃油稀释的装置和方法，其可以防止安装有柴油机微粒捕捉器(diesel particulate filter trap，DPF)的柴油发动机内的机油的稀释现象(其中燃油与机油相混合)。
【背景技术】
[0002]通常，柴油发动机车辆会排放出微粒，因此为了减少微粒，一种再处理装置安装在柴油发动机车辆内。这种再处理装置的代表是柴油机微粒捕捉器(DPF)、柴油机氧化催化器(diesel oxidat1n catalyst, DOC)等等。
[0003]DPF是当前最有效并且最接近商业化的一种微粒物质减少技术。微粒物质减少技术是一种使用DPF过滤器收集从柴油发动机排放的微粒，然后燃烧(再生)收集的微粒，并且再次收集微粒从而连续地使用的技术。DPF可以减少多达80%或者更多的微粒，DPF在性能方面有非常卓越的优势。然而，DPF的耐久性和经济性造成了其商业化的障碍。
[0004]在微粒被DPF过滤器收集的同时，发动机上施加了背压，而背压会少量降低发动机的输出和燃油消耗率。因此，需要补充技术来最小化这种影响。
[0005]DPF技术通常被分为微粒物质收集技术和过滤器再生技术。DPF技术主要配置为三个部分，即，过滤器、再生装置和控制装置。
[0006]为了再生DPF，将排气温度增加至DPF的激活温度650°C是重要的。于是，DPF的激活温度可以在整个后喷射过程中得到维持，其中燃烧室中的燃油喷射在上止点后(aftertop dead center, ATDC)被执行。所述ATDC是用于延迟点火延迟时间，并且指的是上止点之前和之后(在上止点之前和之后关闭进气气门和排气气门)。
[0007]为了再生DPF，通过增加DPF的温度达到DPF的激活温度来开始DPF的再生是重要的。作为在DPF的再生期间始终维持恒定温度的计划，通过后喷射在DPF内部发生了氧化反应。
[0008]同时，如果在发动机的活塞向下止点下降时燃油被喷射，喷射的燃油会通过排气气门向上流动到DPF的内部。因此，机油稀释现象会发生，其中当活塞向下止点下降时，除了维持DPF的激活温度的目的之外，喷射的燃油留存在非燃烧状态下的汽缸壁表面上，通过活塞环自然地与机油混合。
[0009]如果在燃油被机油稀释的状态下，机油通过机油循环而回到油盘，那么燃油在被机油稀释的同时也会存在于油盘中。
[0010]在DPF通过后喷射而再生的当前方式下，机油稀释现象在各个发动机部件和润滑油的冷却上有坏的影响。此外，压缩自燃现象(dieseling phenomenon)会发生，其中机油流入燃烧室并随后燃烧。结果，发动机的耐久性下降是一个问题。
[0011]公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0012]本发明的各个方面致力于提供一种用于减少柴油发动机的燃油稀释的装置和方法，其中根据每种运行情况下积累的微粒的量，基于微粒的量的再生周期变化，以及基于后喷射量的被稀释的机油的量，通过操作装在油盘中的加热器，机油中的燃油被蒸发，从而能够减少机油的稀释。
[0013]根据本发明的各个方面，用于减少柴油发动机的燃油稀释的装置可以包括:机油油位传感器，其安装在用于储存机油的油盘上以检测机油的油位；加热器开关，当由于燃油稀释在机油中使得油盘中的机油的油位增加到参考油位或更高时，所述加热器开关通过控制器的信号而接通；以及加热器，其在油盘中连接至加热器开关，加热器通过加热器开关的接通状态而工作时，蒸发稀释在机油中的燃油。
[0014]加热器开关可以采用双金属材料开关，其在预定温度或更高温度时关断。
[0015]在安装有加热器开关和加热器的油盘的一个壁表面上，隔板与油盘整体地形成，隔板用于储存少量机油以加热。
[0016]隔板的高度可以被形成为与机油参考油位相等。
[0017]根据本发明的各个方面，用于减少柴油发动机的燃油稀释的方法可以包括:通过机油油位传感器测量油盘中的机油的油位；当机油的油位被测量为参考油位或更高时，通过控制器接通油盘中的加热器开关；以及随着油盘中的加热器通过加热器开关的接通状态而工作，蒸发和去除机油中稀释的燃油。
[0018]这种方法可以进一步包括:在机油中的燃油被蒸发和去除后，使得机油通过漏气管而流入发动机。
[0019]这种方法可以进一步包括:当机油的温度增加至参考温度或更高温度时，通过控制器关断加热器开关。
[0020]加热器开关可以采用双金属材料开关，其在参考温度或更高温度时关断。
[0021]下面讨论本发明的其它方面和优选的具体实施方案。
[0022]本发明提供如下优点。
[0023]第一，当油盘中储存的机油中的燃油被稀释时，机油中的燃油能通过操作加热器而被蒸发，从而能够减少机油的稀释。
[0024]第二，能够防止机油的稀释，从而能够防止压缩自燃现象(其中机油流入燃烧室并随后燃烧)等等。
[0025]应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃油车辆(例如源于非石油的能源的燃油)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
[0026]本发明的方法和装置可以具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的【具体实施方式】中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的【具体实施方式】中进行详细陈述，这些附图和【具体实施方式】共同用于解释本发明的特定原理。
【附图说明】
[0027]图1A、图1B和图1C是显示了根据本发明的用于减少柴油发动机的燃油稀释的示例性的装置的示意图。
[0028]图2是显示了根据本发明的用于减少柴油发动机的燃油稀释的示例性的方法的流程图。
[0029]应当理解，附图不一定是按照比例，提供各种特征的略微简化的表示本发明的基本原理的说明。本发明所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
【具体实施方式】
[0030]下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
[0031]图1A、图1B和图1C是显示了根据本发明各个实施方案的用于减少柴油发动机的燃油稀释的示意图。
[0032]如图1A、图1B和图1C所示，用于储存机油的油盘14安装在柴油发动机10的汽缸体12的下部，而供油管16插入油盘14，供油管16连接至设置在汽缸体12的一侧的油栗。此外，滤网18安装在供油管16的底端，当油盘14中的油供向发动机时，滤网18用于过滤杂质。
[0033]因而，当发动机驱动时，油盘14中的机油依靠油栗的抽力通过滤网18和供油管16循环到发动机的每个扰动部位，从而实现发动机的润滑和冷却。相应地，构造为发动机的摩擦的部件和扰动部件的组件实现平稳运转。
[0034]在这种状态下，如果为柴油机微粒捕捉器(diesel particulate filter trap,DPF)的再生的目的，为了增加DPF的温度达到激活温度，在发动机的活塞向下止点下降时喷射燃油，非燃烧状态下留存在汽缸壁表面上的喷射的燃油会通过活塞环自然地与机油混合，发动机的机油稀释现象就发生了。
[0035]如果在燃油被机油稀释的状态下，机油通过机油循环回到油盘，燃油在被机油稀释的同时也会存在于油盘中，并且与机油一起连续地循环到发动机的每个扰动部位等等。
[0036]机油稀释现象对各个发动机部件和润滑剂的冷却有坏的影响。此外，压缩自燃现象(dieseling phenomenon)会发生，其中机油