本發(fā)明涉及一種發(fā)動機系統(tǒng),更具體來說涉及一種帶油路自清潔功能的發(fā)動機噴油裝置、具有上述發(fā)動機噴油裝置的發(fā)動機系統(tǒng)以及上述發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機噴油控制方法
背景技術(shù):
在中國,由于汽油中的硫化物含量嚴(yán)重超標(biāo),因此,汽油機,特別是直噴汽油機在運行一段時間后,油路中的燃油噴射器等部件會被汽油中的硫化物所形成的膠質(zhì)或是因不完全燃燒而產(chǎn)生的積碳堵塞,由此會造成向發(fā)動機系統(tǒng)的內(nèi)燃機中噴射的噴油量減少,使得整個發(fā)動機系統(tǒng)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、加速不暢這樣的不良情況。
因而,為了避免發(fā)生這種情況,必要要對發(fā)動機系統(tǒng)中的油路、特別是燃油噴射器進行定期清洗。
以往,作為對油路、特別是燃油噴射器進行清洗的方法,公知有添加清潔劑清洗的方法和超聲波清洗的方法。
1.添加清潔劑清洗的方法
在添加清潔劑清洗的方法中,需要采用專用清洗液,例如使用專利文獻1(cn03806034.5)的汽油添加劑。通過將汽油添加劑從油箱中加入,使得汽油添加劑與汽油一起在整個油路中流動,從而能夠抑制甚至是消除汽油中的硫化物形成的膠質(zhì)和/或清除因不完全燃燒而產(chǎn)生的積碳。
因此,這種方法的優(yōu)點是:
★不需從車上拆下燃油噴射器,操作比較方便;
但是,同樣地,上述添加清潔劑清洗的方法具有如下缺點:
★由于清潔劑內(nèi)存在的甲苯、苯甲醛等有機溶劑會腐蝕塑料,因此,當(dāng)清潔劑進入油箱后,會造成浸泡在清潔劑中的塑料油泵等塑料部件受到腐蝕,從而會縮短這些零部件的有效使用壽命。
2.超聲波清洗的方法
在超聲波清洗的方法中,是將燃油噴射器等部品從發(fā)動機系統(tǒng)上拆下后,安裝在超聲波清洗箱中清洗。利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進流作用對于膠質(zhì)和/或積碳直接或間接的作用,使膠質(zhì)和/或積碳被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。
因此,這種方法的優(yōu)點是:
★清洗質(zhì)量高,清洗后膠質(zhì)和/或積碳在燃油噴射器等部件上的殘留量少;
但是,同樣地,上述超聲波清洗的方法具有如下缺點:
★由于燃油噴射器拆卸繁瑣、清洗設(shè)備昂貴,同時上述方法還要求定期維護,因此,清潔維護的工時數(shù)和保養(yǎng)費用會顯著增加。
因此,如何能夠提供一種既能夠有效地減少形成在燃油噴射器(頂端)的膠質(zhì)及積碳,又能免除燃油噴射器的定期清潔維護、降低或節(jié)省保養(yǎng)費用及工時的發(fā)動機噴油裝置便成為亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而作,其目的在于提供一種發(fā)動機噴油裝置,該發(fā)動機噴油裝置能夠有效地減少形成在燃油噴射器前端(或是第二油路上)的膠質(zhì)及積碳,解決發(fā)動機系統(tǒng)運行一段時間后因燃油噴射器被膠質(zhì)及積碳堵塞而引起的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、加速不暢等問題。
另外,本發(fā)明的另一目的還在于提供一種具有上述發(fā)動機噴油裝置的發(fā)動機系統(tǒng),通過上述發(fā)動機系統(tǒng),能夠免除燃油噴射器的定期清潔維護、降低或節(jié)省保養(yǎng)費用及工時。
此外,本發(fā)明的又一目的還在于提供一種上述發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機噴油控制方法,在上述發(fā)動機噴油控制方法中,通過利用上述發(fā)動機系統(tǒng)自帶的空燃比傳感器,能夠?qū)崟r監(jiān)控油氣混合器的空氣燃料比并反饋給ecu,進行燃料噴射量的修正,從而能夠保證發(fā)動機系統(tǒng)的動力。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面提供一種發(fā)動機噴油裝置,具有使燃油從油箱進入發(fā)動機系統(tǒng)的內(nèi)燃機的油路,所述油路具有第一油管、第二油管、油軌以及燃油噴射器,所述第一油管與所述第二油管通過所述油軌連接,所述燃油噴射器與所述第二油管連接,并基于所述發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機控制模塊的指令,將所述油路中的燃油噴射到所述內(nèi)燃機的缸室內(nèi),其特征是,所述發(fā)動機噴油裝置還包括清潔劑儲存罐、清潔劑管、所述清潔劑噴射器以及清潔劑噴射控制器,其中:所述清潔劑儲存罐中儲存有清潔劑;所述清潔劑管的一端與所述清潔劑儲存罐連接,另一端連接到所述清潔劑噴射器;所述清潔劑噴射器能夠基于所述清潔劑噴射控制器的指令,將儲存在所述清潔劑儲存罐中的清潔劑噴射到所述油路的所述油軌的中途。
根據(jù)如上所述的發(fā)動機噴油裝置,由于所述清潔劑噴射器能夠基于所述清潔劑噴射控制器的指令,將儲存在所述清潔劑儲存罐中的清潔劑噴射到所述油路的所述油軌的中途,因此,能使清潔劑進入油路(的油軌和第二油路),藉此能夠有效地減少形成在燃油噴射器(末端或第二油路)的膠質(zhì)及積碳,解決發(fā)動機系統(tǒng)運行一段時間后因燃油噴射器被膠質(zhì)及積碳堵塞而引起的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、加速不暢等問題。
為了實現(xiàn)上述另一目的,本發(fā)明第二方面的第一技術(shù)方案提供一種發(fā)動機系統(tǒng),包括電子節(jié)氣門、內(nèi)燃機、用于使空氣經(jīng)由所述電子節(jié)氣門進入所述內(nèi)燃機的缸室的進氣歧管、用于使廢氣從所述內(nèi)燃機的缸室排出的排出管以及對所述發(fā)動機系統(tǒng)的受控部件進行控制的發(fā)動機控制模塊,在所述發(fā)動機系統(tǒng)的所述排出管上設(shè)置有空燃比傳感器,用于測定在所述內(nèi)燃機的缸室內(nèi)進行化學(xué)燃燒的空氣與燃料的比例,其特征是,所述發(fā)動機系統(tǒng)具有本發(fā)明第一方面的發(fā)動機噴油裝置,所述發(fā)動機系統(tǒng)的噴射模式包括定期噴射模式、日常噴射模式和閉環(huán)噴射模式中的一個或多個,所述發(fā)動機控制模塊對所述發(fā)動機噴油裝置中的所述清潔劑噴射控制器進行控制,以使所述發(fā)動機噴油裝置在所述發(fā)動機系統(tǒng)滿足定期噴射條件、日常噴射條件或閉環(huán)噴射條件時,執(zhí)行相應(yīng)的定期噴射模式、日常噴射模式或是閉環(huán)噴射模式。
根據(jù)如上所述的發(fā)動機系統(tǒng),由于所述發(fā)動機系統(tǒng)具有本發(fā)明的第一方面的發(fā)動機噴油裝置,因此,能夠有效地減少形成在燃油噴射器前端(或是第二油路上)的膠質(zhì)及積碳,解決發(fā)動機系統(tǒng)運行一段時間后因燃油噴射器被膠質(zhì)及積碳堵塞而引起的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、加速不暢等問題。
另外,根據(jù)如上所述的發(fā)動機系統(tǒng),由于所述發(fā)動機系統(tǒng)的噴射模式包括定期噴射模式、日常噴射模式和閉環(huán)噴射模式中的一個或多個,所述發(fā)動機控制模塊對所述發(fā)動機噴油裝置中的所述清潔劑噴射控制器進行控制,以使所述發(fā)動機噴油裝置在所述發(fā)動機系統(tǒng)滿足定期噴射條件、日常噴射條件或閉環(huán)噴射條件時,執(zhí)行相應(yīng)的定期噴射模式、日常噴射模式或是閉環(huán)噴射模式,能夠以自動地對所述油路的油軌噴射清潔劑,另外進入油軌中的清潔劑也會與燃油一起進入第二油管,并經(jīng)由燃油噴射器進入內(nèi)燃機的缸室內(nèi),因此,與以往需要定期向油箱中加入清潔劑或是定期將燃油噴射器等部件拆下進行超聲波清洗的情況相比,能夠清除形成在燃油噴射器前端(或是第二油路上)的膠質(zhì)及積碳,免除燃油噴射器的定期清潔維護、降低或節(jié)省保養(yǎng)費用及工時。
本發(fā)明第二方面的第二技術(shù)方案的發(fā)動機系統(tǒng)是在本發(fā)明第二方面的第一技術(shù)方案的發(fā)動機系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,其特征是,所述發(fā)動機系統(tǒng)的噴射模式包括閉環(huán)噴射模式,在所述閉環(huán)噴射模式中,基于所述空燃比傳感器檢測出的空燃比及轉(zhuǎn)速波動率,計算出向所述內(nèi)燃機的缸室噴射的目標(biāo)噴射量中的清潔劑噴射量。
根據(jù)如上所述的發(fā)動機系統(tǒng),由于在發(fā)動機系統(tǒng)脫離正常狀態(tài),但尚未直接導(dǎo)致發(fā)動機系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候,進行閉環(huán)噴射模式,在所述閉環(huán)噴射模式中,基于所述空燃比傳感器檢測出的空燃比及轉(zhuǎn)速波動率,計算出向所述內(nèi)燃機的缸室噴射的目標(biāo)噴射量中的清潔劑噴射量,因此,能夠?qū)崟r監(jiān)控缸室內(nèi)的(油氣混合器)的空氣燃料比并反饋給ecu,進行燃料噴射量的修正,從而能夠增加發(fā)動機系統(tǒng)的可靠性,并且能夠保證發(fā)動機系統(tǒng)的動力。
為了實現(xiàn)上述又一目的,本發(fā)明第三方面的第一技術(shù)方案提供一種發(fā)動機噴油控制方法,其是在本發(fā)明的第二方面的第一技術(shù)方案的發(fā)動機系統(tǒng)中對噴油進行控制的發(fā)動機噴油控制方法,其特征是,當(dāng)所述發(fā)動機系統(tǒng)滿足定期噴射模式的判斷依據(jù)時,執(zhí)行所述定期噴射模式,當(dāng)所述發(fā)動機系統(tǒng)滿足日常噴射模式的判斷依據(jù)時,執(zhí)行所述日常噴射模式,當(dāng)所述發(fā)動機系統(tǒng)滿足閉環(huán)噴射模式的判斷依據(jù)時,執(zhí)行所述閉環(huán)噴射模式。
根據(jù)如上所述的發(fā)動機噴油控制方法,由于當(dāng)所述發(fā)動機系統(tǒng)滿足定期噴射模式的判斷依據(jù)時,執(zhí)行所述定期噴射模式,當(dāng)所述發(fā)動機系統(tǒng)滿足日常噴射模式的判斷依據(jù)時,執(zhí)行所述日常噴射模式,當(dāng)所述發(fā)動機系統(tǒng)滿足閉環(huán)噴射模式的判斷依據(jù)時,執(zhí)行所述閉環(huán)噴射模式,因此,與以往需要定期向油箱中加入清潔劑或是定期將燃油噴射器等部件拆下進行超聲波清洗的情況相比,能夠免除燃油噴射器的定期清潔維護、降低或節(jié)省保養(yǎng)費用及工時。另外,在發(fā)動機系統(tǒng)脫離正常狀態(tài),但尚未直接導(dǎo)致發(fā)動機系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候,進行閉環(huán)噴射模式,因此,能夠?qū)崟r監(jiān)控缸室內(nèi)的(油氣混合器)的空氣燃料比并反饋給ecu,進行燃料噴射量的修正,從而能夠增加發(fā)動機系統(tǒng)的可靠性,并且能夠保證發(fā)動機系統(tǒng)的動力。
本發(fā)明第三方面的第二技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法是在本發(fā)明第三方面的第一技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法的基礎(chǔ)上,其特征是,所述定期噴射模式的判斷依據(jù)為車輛行駛的里程數(shù),當(dāng)判斷為達到所述里程數(shù)的倍數(shù)時,所述發(fā)動機控制模塊將定期噴射指令發(fā)送至所述清潔劑噴射控制器,以將清潔劑噴射到所述油路的油軌中。
本發(fā)明第三方面的第三技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法是在本發(fā)明第三方面的第二技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法的基礎(chǔ)上,其特征是,所述清潔劑噴射控制器控制成間歇性地打開所述清潔劑噴射器的針閥tp1秒,所述清潔劑噴射器的最大流速為v毫升/秒,打開所述針閥的間隔時間為tg分鐘,合計打開所述針閥f次,定期噴射模式下的清潔劑的總噴射量為q1毫升,其中,所述定期噴射模式下的清潔劑的總噴射量與打開所述清潔劑噴射器的針閥的時間、所述清潔劑噴射器的最大流速間滿足tp1×v×f≤q1。
根據(jù)如上所述的發(fā)動機噴油控制方法,由于所述定期噴射模式下的清潔劑的總噴射量與打開所述清潔劑噴射器的針閥的時間、所述清潔劑噴射器的最大流速間滿足tp1×v×f≤q1,且在完成一次定期噴射模式后,在達到里程數(shù)達到下一次需要執(zhí)行定期噴射模式的里程數(shù)之前,不再執(zhí)行定期噴射,因此,能夠在發(fā)動機開始運轉(zhuǎn)后,以規(guī)定的周期(例如每5000km的里程或是其它合適的周期判斷條件)進行定期噴射,與以往需要定期向油箱中加入清潔劑或是定期將燃油噴射器等部件拆下進行超聲波清洗的情況相比,能夠清除形成在燃油噴射器前端(或是第二油路上)的膠質(zhì)及積碳,免除燃油噴射器的定期清潔維護、降低或節(jié)省保養(yǎng)費用及工時。
本發(fā)明第三方面的第四技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法是在本發(fā)明第三方面的第一技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法的基礎(chǔ)上,其特征是,所述日常噴射模式的判斷依據(jù)為轉(zhuǎn)速和該轉(zhuǎn)速的持續(xù)時間,當(dāng)判斷為滿足大于所述轉(zhuǎn)速的狀態(tài)持續(xù)超過tk分鐘的情況下,所述發(fā)動機控制模塊將日常噴射指令發(fā)送至所述清潔劑噴射控制器,以將清潔劑噴射到所述油路的油軌中。
本發(fā)明第三方面的第五技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法是在本發(fā)明第三方面的第四技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法的基礎(chǔ)上,其特征是,所述清潔劑噴射控制器控制成間歇性地打開所述清潔劑噴射器的針閥tp2秒,并在噴射之后的g小時內(nèi)不再進行日常噴射,在所述清潔劑噴射器設(shè)計最大流速為v毫升/秒,打開所述針閥的時間為tp2秒,日常噴射模式下的清潔劑噴射量為q2毫升的情況下,滿足tp2×v≤q2。
根據(jù)如上所述的發(fā)動機噴油控制方法,在判斷為滿足大于所述轉(zhuǎn)速的狀態(tài)持續(xù)超過tk分鐘的情況下進行日常噴射模式,由于此時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速(與車速相當(dāng)?shù)奈锢砹?在相對較長一個周期內(nèi)較快,燃油進入油路的速度也較快,因此,在滿足上述條件的情況下,噴射一定量的清潔劑,利用燃油在油路中的快速流動,清除形成在燃油噴射器前端(或是第二油路上)的膠質(zhì)及積碳。另外,由于在完成一次日常噴射模式、且經(jīng)過了g小時的日常噴射暫停時間后,再次以轉(zhuǎn)速和該轉(zhuǎn)速的持續(xù)時間作為進行日常噴射模式的判斷依據(jù),因此,能夠避免大量噴射不必要的清潔劑。
本發(fā)明第三方面的第六技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法是在本發(fā)明第三方面的第一技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法的基礎(chǔ)上,其特征是,所述閉環(huán)噴射模式的判斷依據(jù)是轉(zhuǎn)速波動率大于發(fā)動機穩(wěn)態(tài)下的轉(zhuǎn)速波動率、小于發(fā)動機失火狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速波動率,當(dāng)判斷為滿足a<δid<b的情況下,所述發(fā)動機控制模塊將閉環(huán)噴射指令發(fā)送至所述清潔劑噴射控制器,以將清潔劑噴射到所述油路的油軌中。
本發(fā)明第三方面的第七技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法是在本發(fā)明第三方面的第六技術(shù)方案的發(fā)動機噴油控制方法的基礎(chǔ)上,其特征是,所述清潔劑噴射控制器250控制成規(guī)定的清潔劑噴射量,且所述清潔劑噴射量與轉(zhuǎn)速波動率、空燃比以及清潔劑成分等效系數(shù)相關(guān),并與燃油噴射器目標(biāo)噴射量成正比,所述燃油噴射器目標(biāo)噴射量滿足式(1)和式(2),
qi=2×(qb×kol×(kaf-kavp)×(1+ks)×kcl)……式(1)
qi=qip+qiq……式(2)
其中,
qb:基本噴射量
kol:開環(huán)補正系數(shù)
kaf:空燃比補正系數(shù)
kavp:燃油蒸發(fā)補系數(shù)
ks:學(xué)習(xí)補正系數(shù)
kcl:冷機稀薄補正系數(shù),
qip:油泵供油量。
根據(jù)如上所述的發(fā)動機噴油控制方法,由于在發(fā)動機系統(tǒng)脫離正常狀態(tài),但尚未直接導(dǎo)致發(fā)動機系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候,進行閉環(huán)噴射模式,因此,能夠?qū)崟r監(jiān)控缸室內(nèi)的(油氣混合器)的空氣燃料比并反饋給ecu,進行燃料噴射量的修正,從而能夠增加發(fā)動機系統(tǒng)的可靠性,并且能夠保證發(fā)動機系統(tǒng)的動力。
附圖說明
圖1是表示具有本發(fā)明的發(fā)動機噴油裝置的發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖。
圖2是通過模塊化的方式示出了發(fā)動機噴油裝置中的信號流及液體流的動作的模塊圖。
圖3是表示本發(fā)明的發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機噴油控制方法的控制流程圖。
圖4是表示本發(fā)明的發(fā)動機噴油控制方法中的定期噴射模式下的控制策略的圖。
圖5是表示本發(fā)明的發(fā)動機噴油控制方法中的日常噴射模式下的控制策略的圖。
具體實施方式
以下,參照圖1至圖5,對本發(fā)明的發(fā)動機噴油裝置200、具有上述發(fā)動機噴油裝置200的發(fā)動機系統(tǒng)100以及上述發(fā)動機系統(tǒng)100的發(fā)動機噴油控制方法進行詳細(xì)說明。
(發(fā)動機系統(tǒng)100)
下面,參照圖1對具有發(fā)動機噴油裝置200的發(fā)動機系統(tǒng)100進行說明。圖1是表示具有本發(fā)明的發(fā)動機噴油裝置200的發(fā)動機系統(tǒng)100的示意圖。
在圖1中,示出了發(fā)動機系統(tǒng)100包括電子節(jié)氣門140、內(nèi)燃機150、用于使空氣經(jīng)由電子節(jié)氣門140進入內(nèi)燃機150的缸室的進氣歧管p、以及用于使廢氣從內(nèi)燃機150的缸室排出的排出管160。但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉,本發(fā)明的發(fā)動機系統(tǒng)100既可以是增壓直噴發(fā)動機系統(tǒng),也可以是包括自然吸氣式的發(fā)動機系統(tǒng)在內(nèi)的其它類型的發(fā)動機系統(tǒng)。在增壓直噴發(fā)動機系統(tǒng)的情況下,發(fā)動機系統(tǒng)100包括渦輪增壓器(未圖示)。
另外,本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)知曉,本發(fā)明的發(fā)動機系統(tǒng)100同樣還可以包括諸如節(jié)氣門自清潔系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)在內(nèi)的其它系統(tǒng),用于分別對發(fā)動機系統(tǒng)100的各項指標(biāo)進行優(yōu)化。
此外,雖未圖示,但發(fā)動機系統(tǒng)100具有用于對發(fā)動機系統(tǒng)100中的各閥門、傳感器等受控部件進行控制的發(fā)動機控制模塊(ecu)。在發(fā)動機系統(tǒng)100的排出管160上設(shè)置有空燃比傳感器s,用于測定在內(nèi)燃機150的缸室內(nèi)進行化學(xué)燃燒的空氣與燃料的比例。
(發(fā)動機噴油裝置200)
下面,參照圖2并結(jié)合圖1,對本發(fā)明的發(fā)動機噴油裝置200的具體結(jié)構(gòu)以及該發(fā)動機噴油裝置200中的信號流及液體流的走向進行說明。圖2是通過模塊化的方式示出了發(fā)動機噴油裝置200中的信號流sn及液體流lq的動作的模塊圖。
如圖1所示,本發(fā)明的發(fā)動機系統(tǒng)100包括發(fā)動機噴油裝置200,該發(fā)動機噴油裝置200具有使燃油從油箱170(參照圖2)進入內(nèi)燃機150的油路210。
上述油路210具有第一油管211和第二油管212,第一油管211與第二油管212通過油軌213連接。
上述第一油管211的一端(圖1中的右端)連接到油箱170,上述第二油管212的另一端(圖1中的下端)連接到燃油噴射器214。
上述燃油噴射器214基于上述發(fā)動機控制模塊(ecu)的指令,將油路210(第一油管211和第二油管212)中的燃油噴射到內(nèi)燃機150的缸室內(nèi)。
另外,上述發(fā)動機噴油裝置200還包括清潔劑儲存罐220、清潔劑管230、清潔劑噴射器240以及清潔劑噴射控制器250。
在上述清潔劑儲存罐220中儲存有專用清洗液,用于對汽油中的硫化物所形成的膠質(zhì)或是因不完全燃燒而產(chǎn)生的積碳進行清洗。
上述清潔劑管230的一端與清潔劑儲存罐220連接,另一端連接到清潔劑噴射器240。
上述清潔劑噴射器240能夠基于清潔劑噴射控制器250的指令,將儲存在清潔劑儲存罐220中的清潔劑噴射到上述油路210的油軌213的中途。
在此所提及的油軌213的中途是指油路210的油軌213中的除去兩側(cè)端點部的任意部位。由于油軌213的直徑(內(nèi)徑)通常比第一油管211與第二油管212的直徑(內(nèi)徑)大,與向第一油管211及第二油管212噴射相比,向油軌213噴射能使清潔劑與燃油更好地混合。
進入油軌213中的上述清潔劑與燃油一起進入第二油管212,并經(jīng)由燃油噴射器214進入內(nèi)燃機150的缸室內(nèi)。
如圖2所示,使燃油(液體流)從油箱170流入第一油路211,并經(jīng)由油軌213流入第二油路212,基于來自發(fā)動機控制模塊(ecu)的信號(信號流)控制燃油噴射器214的噴射,以將油路210中的燃油噴射到內(nèi)燃機150的缸室內(nèi)。
當(dāng)設(shè)置在發(fā)動機系統(tǒng)100的排出管160上的空燃比傳感器s判斷為需要噴射清潔劑時,上述空燃比傳感器s發(fā)出信號(信號流)至發(fā)動機控制模塊(ecu),接著,發(fā)動機控制模塊將清潔劑噴射指令發(fā)送至清潔劑噴射控制器250。此時,使儲存在清潔劑儲存罐220中的專用清洗液、即清潔劑(液體流)流入清潔劑管230,并基于來自清潔劑噴射控制器250的信號(信號流)控制清潔劑噴射器240的噴射,以將清潔劑噴射到油路210的油軌213中。
當(dāng)清潔劑被噴射至油軌213后,與油軌213中的燃油一起進入第二油路212,同樣地基于來自發(fā)動機控制模塊(ecu)的信號(信號流)控制燃油噴射器214的噴射,以將油路210中的燃油和清潔劑噴射到內(nèi)燃機150的缸室內(nèi)。
通過具有如上所述結(jié)構(gòu)的發(fā)動機噴油裝置200,由于清潔劑噴射器240能夠基于清潔劑噴射控制器250的指令,將儲存在清潔劑儲存罐220中的清潔劑噴射到上述油路210的油軌213的中途,因此,能使清潔劑進入油路210(的油軌213和第二油路212),藉此能夠有效地減少形成在燃油噴射器前端(或是第二油路上)的膠質(zhì)及積碳,解決發(fā)動機系統(tǒng)運行一段時間后因燃油噴射器被膠質(zhì)及積碳堵塞而引起的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、加速不暢等問題。
(發(fā)動機噴油控制方法)
接著,參照圖3至圖5,對本發(fā)明的發(fā)動機系統(tǒng)100的發(fā)動機噴油控制方法進行詳細(xì)說明。圖3是表示本發(fā)明的發(fā)動機系統(tǒng)100的發(fā)動機噴油控制方法的控制流程圖。圖4是表示本發(fā)明的發(fā)動機噴油控制方法中的定期噴射模式下的控制策略的圖。圖5是表示本發(fā)明的發(fā)動機噴油控制方法中的日常噴射模式下的控制策略的圖。
如圖3所示,在發(fā)動機系統(tǒng)100開始運轉(zhuǎn)后,首先,對車輛行駛的里程數(shù)等參數(shù)進行判斷(步驟s100)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解上述參數(shù)不局限于里程數(shù),也可以是時間周期或是啟動次數(shù)等各種適宜采用的參數(shù)。另外,在圖3中,例示了以里程數(shù)為5000km的倍數(shù)作為進行定期噴射模式的判斷依據(jù),但本發(fā)明不局限于此,也可以是以里程數(shù)為10000km等其它合適的里程周期倍數(shù)作為進行定期噴射模式的判斷依據(jù)。
當(dāng)判斷為滿足定期噴射模式的判斷依據(jù)、即滿足為5000km的倍數(shù)(在步驟s100中判斷為“是”)的情況下,執(zhí)行定期噴射模式(步驟s200)。關(guān)于定期噴射模式,將在后文進行詳細(xì)描述。
當(dāng)判斷為不滿足定期噴射模式的判斷依據(jù)(在步驟s100中判斷為“否”)的情況下,對轉(zhuǎn)速進行判斷(步驟s300)。在圖3中,例示了以轉(zhuǎn)速是否大于2500rpm為轉(zhuǎn)速判斷依據(jù),但本發(fā)明不局限于此,也可以是采用其它合適的轉(zhuǎn)速作為轉(zhuǎn)速判斷依據(jù)。
當(dāng)判斷為滿足轉(zhuǎn)速判斷依據(jù)、即滿足大于2500rpm(在步驟s300中判斷為“是”)的情況下,繼續(xù)對這種轉(zhuǎn)速的持續(xù)時間進行判斷(步驟s400)。在圖3中,例示了以持續(xù)時間大于2分鐘作為持續(xù)時間判斷依據(jù),但本發(fā)明不局限于此,也可以采用諸如1分鐘、5分鐘等其它合適的持續(xù)時間來作為持續(xù)時間判斷依據(jù)。
當(dāng)判斷為滿足持續(xù)時間判斷依據(jù)、即滿足大于2500rpm的轉(zhuǎn)速持續(xù)超過2分鐘(在步驟s400中判斷為“是”)的情況下,執(zhí)行日常噴射模式(步驟s500)。關(guān)于日常噴射模式,將在后文進行詳細(xì)描述。
當(dāng)判斷為不滿足轉(zhuǎn)速判斷依據(jù)或不滿足持續(xù)時間判斷依據(jù)(即在步驟s300中判斷為“否”或是在步驟s400中判斷為“否”)的情況下,對轉(zhuǎn)速波動率進行判斷(步驟s600)。在圖3中,例示了以轉(zhuǎn)速波動率(δid)大于發(fā)動機穩(wěn)態(tài)下的轉(zhuǎn)速波動率(第一轉(zhuǎn)速波動率a)、小于發(fā)動機失火狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速波動率(第二轉(zhuǎn)速波動率b)作為轉(zhuǎn)速波動率的判斷依據(jù),但本發(fā)明不局限于此,也可以采用其它合適的參數(shù)來作為轉(zhuǎn)速波動率的判斷依據(jù)。
當(dāng)判斷為滿足上述轉(zhuǎn)速波動率的判斷依據(jù)、即a<δid<b(在步驟s600中判斷為“是”)的情況下,執(zhí)行閉環(huán)噴射模式(步驟s700)。關(guān)于閉環(huán)噴射模式,將在后文進行詳細(xì)描述。
當(dāng)判斷為不滿足上述轉(zhuǎn)速波動率的判斷依據(jù)(在步驟s600中判斷為“否”)的情況下,結(jié)束整個控制流程。
另外,在執(zhí)行完上述定期噴射模式(步驟s200)、上述日常噴射模式(步驟s500)或上述閉環(huán)噴射模式(步驟s700)后,同樣地結(jié)束整個控制流程。
(定期噴射模式)
圖5示出了定期噴射模式的一例。在圖5中,以里程數(shù)l(是否為5000km的倍數(shù))作為進行定期噴射模式的判斷依據(jù)。
當(dāng)判斷為達到某一里程數(shù)l的倍數(shù)、例如1l時,發(fā)動機控制模塊(ecu)將清潔劑噴射指令(定期噴射指令)發(fā)送至清潔劑噴射控制器250,以將清潔劑噴射到油路210的油軌213中。
更具體來說,上述清潔劑噴射控制器250控制成間歇性地打開清潔劑噴射器240的針閥tp1秒,清潔劑噴射器240設(shè)計最大流速為v毫升/秒,打開上述針閥的間隔時間為tg分鐘,合計打開針閥f次,定期噴射模式下的清潔劑的總噴射量為q1毫升。
即,滿足tp1×v×f≤q1。
另外,上述打開針閥的間隔時間tg可以設(shè)定為清潔劑噴射器240升壓所需要的時間,但只要比該升壓所需要的時間大即可。
當(dāng)完成一次定期噴射模式后,在達到里程數(shù)達到下一次需要執(zhí)行定期噴射模式的里程數(shù)(2l)之前,不再執(zhí)行定期噴射。
(日常噴射模式)
圖5示出了日常噴射模式的一例。在圖5中,以轉(zhuǎn)速n(是否大于2500rpm)和該轉(zhuǎn)速的持續(xù)時間tk(是否大于2分鐘)作為進行日常噴射模式的判斷依據(jù)。
當(dāng)滿足大于某一轉(zhuǎn)速n持續(xù)超過tk分鐘的情況下,發(fā)動機控制模塊(ecu)將清潔劑噴射指令(日常噴射指令)發(fā)送至清潔劑噴射控制器250,以將清潔劑噴射到油路210的油軌213中。
更具體來說,上述清潔劑噴射控制器250控制成間歇性地打開清潔劑噴射器240的針閥tp2秒,并在噴射之后的g小時內(nèi)不再進行日常噴射。
同樣地,清潔劑噴射器240設(shè)計最大流速為v毫升/秒,打開針閥的時間為tp2秒,日常噴射模式下的清潔劑噴射量為q2毫升。
即,滿足tp2×v≤q2。
當(dāng)完成一次日常噴射模式、且經(jīng)過了g小時的日常噴射暫停時間后,再次以轉(zhuǎn)速n和該轉(zhuǎn)速的持續(xù)時間tk作為進行日常噴射模式的判斷依據(jù)。
(閉環(huán)噴射模式)
圖3所示的閉環(huán)噴射模式的判斷依據(jù)是a<δid<b。
即,當(dāng)轉(zhuǎn)速波動率(δid)小于等于發(fā)動機穩(wěn)態(tài)(正常狀態(tài))下的轉(zhuǎn)速波動率(第一轉(zhuǎn)速波動率a)時,認(rèn)為發(fā)動機系統(tǒng)處于正常狀態(tài),不需要進行閉環(huán)噴射模式。同樣地,當(dāng)轉(zhuǎn)速波動率(δid)大于等于發(fā)動機失火狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速波動率(第二轉(zhuǎn)速波動率b)時,認(rèn)為發(fā)動機系統(tǒng)已發(fā)生失火故障。此時,即便進行閉環(huán)噴射模式,也無濟于事。
因此,閉環(huán)噴射模式進行的時機是當(dāng)汽油中的硫化物所形成的膠質(zhì)或是因不完全燃燒而產(chǎn)生的積碳堵塞油路時,發(fā)動機系統(tǒng)100脫離正常狀態(tài),但尚未直接導(dǎo)致發(fā)動機系統(tǒng)100出現(xiàn)故障的時候。此時,通過進行閉環(huán)噴射模式,對上述膠質(zhì)及積碳進行清洗,以使發(fā)動機系統(tǒng)100回歸正常狀態(tài)。
也就是說,當(dāng)a<δid<b時,發(fā)動機控制模塊(ecu)將清潔劑噴射指令(閉環(huán)噴射指令)發(fā)送至清潔劑噴射控制器250,以將清潔劑噴射到油路210的油軌213中。
更具體來說,上述清潔劑噴射控制器250控制成噴射一定量的清潔劑(清潔劑噴射量qiq),且該清潔劑噴射量qiq滿足
qiq=f(δid,a/f,k)×qi
其中,
qiq:清潔劑噴射量(通過清潔劑噴射控制器250計算后得到的需要噴射到油軌213中的清潔劑的量)
δid:轉(zhuǎn)速波動率(發(fā)動機在采用周期內(nèi)的平均轉(zhuǎn)速波動率=|采樣周期取得的轉(zhuǎn)速值-目標(biāo)轉(zhuǎn)速值|/目標(biāo)轉(zhuǎn)速值)
a/f:空燃比(由空燃比傳感器s檢測到的表示在缸室內(nèi)進行化學(xué)燃燒的空氣與燃料的比率)
k:清潔劑成分等效系數(shù)(每單位清潔劑所等效的發(fā)動機系統(tǒng)100中所使用的燃料量的系數(shù))
qi:燃油噴射器目標(biāo)噴射量(ecu根據(jù)節(jié)氣門開度及其它采集到的發(fā)動機工況參數(shù)確定的,當(dāng)前需要噴射的目標(biāo)燃料量)。
更具體來說,qi滿足式(1)和式(2),
qi=2×(qb×kol×(kaf-kavp)×(1+ks)×kcl)……式(1)
其中,
qb:基本噴射量
kol:開環(huán)補正系數(shù)
kaf:空燃比補正系數(shù)
kavp:燃油蒸發(fā)補系數(shù)
ks:學(xué)習(xí)補正系數(shù)
kcl:冷機稀薄補正系數(shù),
qi=qip+qiq……式(2)
其中,
qip:油泵供油量(從油泵輸出的進入油軌213的燃料量)。
通過如上所述的發(fā)動機系統(tǒng)100的發(fā)動機噴油控制方法,由于能夠在車輛的行駛過程中滿足日常噴射條件時進行日常噴射模式,同時,在車輛滿足定期噴射條件時進行定期噴射模式,因此,與以往需要定期向油箱中加入清潔劑或是定期將燃油噴射器等部件拆下進行超聲波清洗的情況相比,能夠免除燃油噴射器的定期清潔維護、降低或節(jié)省保養(yǎng)費用及工時。
另外,由于在發(fā)動機系統(tǒng)100脫離正常狀態(tài),但尚未直接導(dǎo)致發(fā)動機系統(tǒng)100出現(xiàn)故障的時候,進行閉環(huán)噴射模式,因此,能夠?qū)崟r監(jiān)控缸室內(nèi)的(油氣混合器)的空氣燃料比并反饋給ecu,進行燃料噴射量的修正,從而能夠增加發(fā)動機系統(tǒng)100的可靠性,并且能夠保證發(fā)動機系統(tǒng)的動力。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述,顯然本發(fā)明的具體實現(xiàn)并不受上述實施方式的限制。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于想到其它的優(yōu)點和修改。因此,在其更寬泛的方面上來說,本發(fā)明不局限于這里所示和所描述的具體細(xì)節(jié)和代表性實施例。因此,可以在不脫離如所附權(quán)利要求書及其等價物所限定的本總體發(fā)明概念的精神或范圍的前提下作出各種修改。
例如,在上述發(fā)動機噴油控制方法中,例示了在整個控制流程中進行了定期噴射模式、日常噴射模式以及閉環(huán)噴射模式的情況,但本發(fā)明不局限于此,也可以選擇地進行定期噴射模式、日常噴射模式以及閉環(huán)噴射模式中的一個或兩個。