发动机控制方法和技术

本发明专利技术提供了一种发动机控制方法和

【技术实现步骤摘要】
发动机控制方法和HPDI发动机


[0001]本专利技术涉及发动机
，具体而言，涉及一种发动机控制方法和
HPDI
发动机
。

技术介绍

[0002]柴油天然气双燃料
HPDI
发动机相比于传统的柴油机的碳排放低，相比于点燃式天然气发动机热效率高，符合低碳排放趋势，因此，
HPDI
发动机具有很好的应用前景
。
具体地，
HPDI
发动机为高压直喷柴油引燃天然气发动机，其具体工作原理为：在压缩上止点前用5％的柴油喷入气缸引燃，
95
％的天然气以
300bar
的压力喷入到主燃料燃烧做功，结构上，只需在传统柴油机上安装高压直喷喷嘴
。
[0003]但是，
HPDI
发动机一般采用稀燃路线，由于
HPDI
发动机一般采用压燃的方式点燃燃料，故此时的空气量需远大于燃料量，这样，在发动机运行的过程中，甲烷容易点不着，使得甲烷的排放量较高，同时目前无有效
、
可靠的后处理手段消除甲烷，因此，急需找到相应措施，降低甲烷的排放量，以防止对环境造成影响
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种发动机控制方法和
HPDI
发动机，以解决现有技术中的发动机的甲烷排放量过高的问题
。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种发动机控制方法，适用于r/>HPDI
发动机，
HPDI
发动机包括气缸缸体和活塞，活塞可移动地设置在气缸缸体上，
HPDI
发动机包括用于与活塞连接的第一流通管路，第一流通管路用于向活塞通入润滑油，第一流通管路上设置有第一泵体；气缸缸体的外侧套设有缸体水套，
HPDI
发动机还包括用于与缸体水套连接的第二流通管路，第二流通管路用于向缸体水套通入冷却液，第二流通管路上设置有第二泵体，发动机控制方法包括：在
HPDI
发动机的实际运行过程中，获取实际过量空气系数
λ
；根据实际过量空气系数
λ
，判断
HPDI
发动机的气缸缸体内的燃料的燃烧容易程度；当燃料处于不易燃烧的情况时，控制第一泵体的转速降低，以降低润滑油的流量；和
/
或控制第二泵体的转速降低，以降低冷却液的流量
。
[0006]进一步地，判断燃料的燃烧容易程度的方法包括：获取预定过量空气系数
λ1；比较实际过量空气系数
λ
和预定过量空气系数
λ1之间的大小关系；当实际过量空气系数
λ
大于预定过量空气系数
λ1时，控制第一泵体的转速和
/
或第二泵体的转速降低，否则，维持第一泵体和第二泵体的转速不变
。
[0007]进一步地，获取预定过量空气系数
λ1的方法包括：控制
HPDI
发动机处于预设运行状态，并记录
HPDI
发动机在预设运行状态的过程中的多个实验过量空气系数以及各个实验过量空气系数下对应的甲烷排放量；根据多个实验过量空气系数以及甲烷排放量之间的对应关系，选取甲烷排放量的增长变化率大于预定值时所对应的过量空气系数作为预定过量空气系数
λ
1。
[0008]进一步地，获取预定过量空气系数
λ1的方法还包括：绘制甲烷排放量与实验过量
空气系数之间的对应关系图；选取对应关系图中的拐点为预定过量空气系数
λ1；其中，对应关系图的拐点为甲烷排放量的增长变化率的拐点
。
[0009]进一步地，当燃料处于不易燃烧的情况时，发动机控制方法包括：控制第一泵体的转速降低至第一最小预设值；和
/
或，控制第二泵体的转速降低至第二最小预设值
。
[0010]进一步地，发动机控制方法还包括：控制
HPDI
发动机处于预设运行状态；在预设运行状态的过程中，
HPDI
发动机具有多种预设运行工况，多种预设运行工况的转速
、
扭矩均不相同，在各个预设运行工况中，逐渐降低第一泵体的转速和第二泵体的转速，直至
HPDI
发动机发生拉缸；在各个预设运行工况下，记录
HPDI
发动机发生拉缸时的第一泵体的第一最低转速临界值和第二泵体的第二最低转速临界值；在
HPDI
发动机的实际运行过程中，根据
HPDI
发动机的实际运行工况，根据各个预设运行工况的第一最低转速临界值，得到相对应的第一最小预设值；根据各个预设运行工况的第二最低转速临界值，得到相对应的第二最小预设值
。
[0011]进一步地，在
HPDI
发动机的实际运行过程中，获取相应的实际运行工况下的第一最低转速临界值和第二最低转速临界值之后，获取第一最小预设值和第二最小预设值的方法还包括：使第一最低转速临界值乘以第一安全系数
a
，以得到第一泵体的转速的第一最小预设值；使第二最低转速临界值乘以第二安全系数
b
，以得到第二泵体的转速的第二最小预设值；其中，第一安全系数
a
和第二安全系数
b
均大于
1。
[0012]进一步地，第一安全系数
a
的取值范围为
1.5
至
2.5
；和
/
或第二安全系数
b
的取值范围为
1.5
至
2.5。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种
HPDI
发动机，适用于上述的发动机控制方法，
HPDI
发动机包括：气缸缸体；缸体水套，缸体水套套设在气缸缸体外侧，
HPDI
发动机还包括用于与缸体水套连接的第二流通管路，第二流通管路用于通入冷却液，第二流通管路上设置有第二泵体；活塞，活塞可移动地设置在气缸缸体内，
HPDI
发动机包括用于与活塞连接的第一流通管路，第一流通管路用于通入机油，第一流通管路上设置有第一泵体；其中，活塞的内壁面上设置有第一绝热涂层
。
[0014]进一步地，气缸缸体包括相互连接的缸体主体和缸盖部，缸盖部和活塞分别设置在缸体主体的两端，缸体水套包括缸盖水套和主体水套，缸盖水套套设在缸盖上，主体水套套设在缸体主体上；其中，缸盖水套的靠近活塞的一侧壁面上设置有第二绝热涂层
。
[0015]应用本专利技术的技术方案，本专利技术提供了一种发动机控制方法，适用于
HPDI
发动机，
HPDI
发动机包括气缸缸体和活塞，活塞可移动地设置在气缸缸体上，
HPDI
发动机包括用于与活塞连接的第一流通管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种发动机控制方法，适用于
HPDI
发动机，所述
HPDI
发动机包括气缸缸体和活塞
(1)
，所述活塞
(1)
可移动地设置在所述气缸缸体上，所述
HPDI
发动机包括用于与所述活塞
(1)
连接的第一流通管路
(100)
，所述第一流通管路
(100)
用于向所述活塞
(1)
通入润滑油，所述第一流通管路
(100)
上设置有第一泵体
(101)
；所述气缸缸体的外侧套设有缸体水套
(2)
，所述
HPDI
发动机还包括用于与所述缸体水套
(2)
连接的第二流通管路
(200)
，所述第二流通管路
(200)
用于向所述缸体水套
(2)
通入冷却液，所述第二流通管路
(200)
上设置有第二泵体
(201)
，其特征在于，所述发动机控制方法包括：在所述
HPDI
发动机的实际运行过程中，获取实际过量空气系数
λ
；根据所述实际过量空气系数
λ
，判断所述
HPDI
发动机的所述气缸缸体内的燃料的燃烧容易程度；当所述燃料处于不易燃烧的情况时，控制所述第一泵体
(101)
的转速降低，以降低所述润滑油的流量；和
/
或控制所述第二泵体
(201)
的转速降低，以降低所述冷却液的流量
。2.
根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，判断所述燃料的燃烧容易程度的方法包括：获取预定过量空气系数
λ1；比较所述实际过量空气系数
λ
和所述预定过量空气系数
λ1之间的大小关系；当所述实际过量空气系数
λ
大于所述预定过量空气系数
λ1时，控制所述第一泵体
(101)
的转速和
/
或所述第二泵体
(201)
的转速降低，否则，维持所述第一泵体
(101)
和所述第二泵体
(201)
的转速不变
。3.
根据权利要求2所述的发动机控制方法，其特征在于，获取所述预定过量空气系数
λ1的方法包括：控制所述
HPDI
发动机处于预设运行状态，并记录所述
HPDI
发动机在所述预设运行状态的过程中的多个实验过量空气系数以及各个所述实验过量空气系数下对应的甲烷排放量；根据多个所述实验过量空气系数以及所述甲烷排放量之间的对应关系，选取所述甲烷排放量的增长变化率大于预定值时所对应的过量空气系数作为所述预定过量空气系数
λ1。4.
根据权利要求3所述的发动机控制方法，其特征在于，获取所述预定过量空气系数
λ1的方法还包括：绘制所述甲烷排放量与所述实验过量空气系数之间的对应关系图；选取所述对应关系图中的拐点为所述预定过量空气系数
λ1；其中，所述对应关系图的拐点为所述甲烷排放量的增长变化率的拐点
。5.
根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，当所述燃料处于不易燃烧的情况时，所述发动机控制方法包括：控制所述第一泵体
(101)
的转速降低至第一最小预设值；和
/
或，控制所述第二泵体
(201)
的转速降低至第二最小预设值
。6.
根据权利要求5所述的发动机控制方法，其特征在于，所述发动机控制方法还包括：控制所述
HPDI
发动机处于预设运行状态；在所述预设运行状态的过程中，所述
HPDI
发动机具有多种预设运行工况，多种所述预...

【专利技术属性】
技术研发人员：王井山，孙彦斌，曹琪，王振林，苏菲菲，贾义，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：