CN118148788B - 一种降低缸套温度的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低缸套温度的方法、装置、电子设备及存储介质，获取发动机万有特性曲线，基于发动机的当前转速和当前负荷，将发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域，针对每个区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。本发明针对发动机万有特性曲线的不同区域采用不同的控制策略来提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，从而降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，而可燃混合气浓度与缸套温度成正相关，因此当可燃混合器浓度降低后，相应的缸套温度也降低，从而在一定程度上降低了因缸套温度升高导致的可靠性问题。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机技术领域，更具体的说，涉及一种降低缸套温度的方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着柴油机高强化程度与高功率密度需求的不断增加，柴油机缸内关键零部件的热负荷也随之增加。缸套作为柴油机燃烧室的重要组成部分，承受的热负荷和机械负荷较高，工作环境相对恶劣，因此，容易出现缸套温度升高的情况。
然而，缸套温度升高容易导致一些可靠性问题，比如：缸套火力面直接与高温高压的燃气接触，容易出现烧蚀或开裂等现象；缸套外表面与冷却液接触，当热负荷不均匀或温度梯度较大时，容易产生周期疲劳和较大热应力，甚至导致润滑不良和拉缸。因此，如何降低缸套温度成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明公开一种降低缸套温度的方法、装置、电子设备及存储介质，以实现降低缸套温度。
一种降低缸套温度的方法，包括：
获取发动机万有特性曲线；
基于发动机的当前转速和当前负荷，将所述发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域；
针对所述低速高负荷区域、所述高速高负荷区域和所述发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，其中，所述可燃混合气浓度与缸套温度成正相关。
可选地，针对所述低速高负荷区域采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度的过程，包括：
控制柴油机的第二次主燃料喷射油量与第一次主燃料喷射油量相同；
降低所述柴油机的第一次主燃料喷射轨压和第二次主燃料喷射轨压；
调整所述柴油机的第一次主燃料喷射油量，使可燃混合气的燃烧效率达到预设燃烧效率。
可选地，还包括：
在所述低速高负荷区域，将缸套温度没有突变且低速扭矩升高率小于预设值的时刻确定为所述柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻。
可选地，针对所述高速高负荷区域采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，包括：
控制柴油机的第一次主燃料喷射油量处于所述柴油机的总喷射油量的预设百分比区间；
降低所述柴油机的第二次主燃料喷射油量和第二次主燃料喷射轨压；
控制第二次主燃料喷射操作提前执行。
可选地，还包括：
在所述高速高负荷区域，将所述柴油机的第一次主燃料喷射轨压调节至最大允许值。
可选地，针对所述发动机常用区域采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，包括：
以减小燃烧参数的持续期为原则，控制柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻和第二次主燃料喷射油量，以提前所述喷油结束时刻。
可选地，还包括：
在所述发动机常用区域，控制所述柴油机的第二次主燃料喷射油量大于第一次主燃料喷射油量；
以柴油机燃油消耗率最低为原则，同时控制所述柴油机的第一次主燃料喷射开启时刻、所述第二次主燃料喷射开启时刻、第一次主燃料喷射轨压和所述第一次主燃料喷射油量。
一种降低缸套温度的装置，包括：
曲线获取单元，用于获取发动机万有特性曲线；
区域划分单元，用于基于发动机的当前转速和当前负荷，将所述发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域；
控制单元，用于针对所述低速高负荷区域、所述高速高负荷区域和所述发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，其中，所述可燃混合气浓度与缸套温度成正相关。
一种电子设备，所述电子设备包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储至少一个指令；
所述处理器用于执行所述至少一个指令以实现上述所述的降低缸套温度的方法。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现上述所述的降低缸套温度的方法。
从上述的技术方案可知，本发明公开了一种降低缸套温度的方法、装置、电子设备及存储介质，获取发动机万有特性曲线，基于发动机的当前转速和当前负荷，将发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域，针对低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。本发明针对发动机万有特性曲线的不同区域采用不同的控制策略来提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，从而降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，而可燃混合气浓度与缸套温度成正相关，因此当可燃混合器浓度降低后，相应的缸套温度也降低，从而在一定程度上降低了因缸套温度升高导致的可靠性问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种降低缸套温度的方法流程图；
图2为本发明实施例公开的一种万有特性曲线分区标定示意图；
图3为本发明实施例公开的一种不同第二次主燃料喷射油量对应的第二次主燃料喷射轨压示意图；
图4为本发明实施例公开的一种第二次主燃料喷射油量较小时对应的第二次主燃料喷射轨压计算方法示意图；
图5为本发明实施例公开的另一种不同第二次主燃料喷射油量对应的第二次主燃料喷射轨压示意图；
图6为本发明实施例公开的一种低速高负荷区域第二次主燃料喷射开启时刻标定示意图；
图7为本发明实施例公开的一种降低缸套温度的装置的结构示意图；
图8为本发明实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种降低缸套温度的方法、装置、电子设备及存储介质，获取发动机万有特性曲线，基于发动机的当前转速和当前负荷，将发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域，针对低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。本发明针对发动机万有特性曲线的不同区域采用不同的控制策略来提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，从而降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，而可燃混合气浓度与缸套温度成正相关，因此当可燃混合器浓度降低后，相应的缸套温度也降低，从而在一定程度上降低了因缸套温度升高导致的可靠性问题。
参见图1，本发明实施例公开的一种降低缸套温度的方法流程图，该方法包括：
步骤S101、获取发动机万有特性曲线；
发动机万有特性曲线：横坐标为发动机转速，纵坐标为扭矩或平均有效压力(单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，单位为bar)。平均有效压力越大，发动机的做功能力越强。
发动机万有特性曲线的绘制可参见现有成熟方案，此处不再赘述。
步骤S102、基于发动机的当前转速和当前负荷，将发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域；
详见图2所示的万有特性曲线分区标定示意图，横坐标为发动机转速（r/min），纵坐标为扭矩（N·m），区域①为：低速高负荷区域；区域②为：高速高负荷区域；区域③为：发动机常用区域。
步骤S103、针对低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。
其中，可燃混合气浓度与缸套温度成正相关。
缸套指定区域指的是缸套附近区域。
本申请的发明人经过研究后发现，影响缸套温度最关键因素之一是缸套附近可燃混合器浓度。若可燃混合气浓度高，会使局部过量空气系数低，使得空气利用率低，油气混合质量差，容易造成滞燃期延长，部分区域出现火焰淬熄、局部缺氧严重情况，导致缸内燃烧温度高。因此，降低缸套附近可燃混合气浓度可以降低缸套温度。
另外，发明人通过研究后发现，缸套附近可燃混合气浓度主要受喷油结束时刻和油束贯穿距影响。若喷油结束时刻较晚，在活塞下行过程中，较浓油气混合气会通过活塞顶面运动到缸套附近，在缸套附近形成较浓混合气；若油束贯穿距较大，燃油喷射靠近缸套，也会在缸套附近形成较浓混合气。
本实施例通过若油束贯穿距较大，燃油喷射靠近缸套，也会在缸套附近形成较浓混合气，可以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。
综上可知，本发明公开了一种降低缸套温度的方法，获取发动机万有特性曲线，基于发动机的当前转速和当前负荷，将发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域，针对低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。本发明针对发动机万有特性曲线的不同区域采用不同的控制策略来提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，从而降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，而可燃混合气浓度与缸套温度成正相关，因此当可燃混合器浓度降低后，相应的缸套温度也降低，从而在一定程度上降低了因缸套温度升高导致的可靠性问题。
本申请的发明人通过研究后发现，缸套温度与可燃混合气浓度成正相关。缸套附近可燃混合气浓度主要受喷油结束时刻和油束贯穿距影响，喷油结束时刻受喷油提前角、喷油量和轨压影响，油束贯穿距与喷油量和轨压正相关。
喷油提前角通常与柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻T2相关。
喷油量主要是柴油机的第二次主燃料喷射油量M2。
轨压主要是柴油机的第二次主燃料喷射轨压P2。
因此，柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻T2、第二次主燃料喷射油量M2和第二次主燃料喷射轨压P2对缸套温度影响较大。
通常第二次主燃料喷射开启时刻T2、第二次主燃料喷射油量M2可以直接获取，第二次主燃料喷射轨压P2可以结合喷油规律，通过柴油机的第一次主燃料喷射轨压P1、第一次主燃料喷射油量M1和第二次主燃料喷射油量M2计算得到。
参见图3所示的一种不同第二次主燃料喷射油量对应的第二次主燃料喷射轨压示意图，从图3中可知，若第二次主燃料喷射油量M2较大，则第二次主燃料喷射轨压P2与第一次主燃料喷射轨压P1相同，即P2=P1。
参见图4所示的第二次主燃料喷射油量较小时对应的第二次主燃料喷射轨压计算方法示意图，第二次主燃料喷射油量M2较大，具体指的是M2≥M3，M3为第一次主燃料喷射油量M1与第一次主燃料矩形区域喷射油量的差值。
参见图5所示的另一种不同第二次主燃料喷射油量对应的第二次主燃料喷射轨压示意图，从图5中可知，若第二次主燃料喷射油量M2较小，第二次主燃料喷射轨压P2低于第一次主燃料喷射轨压P1，并可通过几何关算出第二次主燃料喷射轨压P2。
具体计算公式如下：
由伯努利方程和几何关系可知，P1/P2=(H3)2/(H2)2=S3/S2=M3/M2。
根据喷油规律可计算出S3和S2的值，从而可以得出第二次主燃料喷射轨压P2，即P2=P1×M2/M3。
详见图4，其中，H2为第二次主燃料喷油规律峰值对应的高度，H3为第一次主燃料矩形区域喷油规律峰值对应的高度，S2为第二次主燃料喷油规律围起的面积，S3为第一次主燃料喷油规律围起的面积与第一次主燃料矩形区域喷油规律围起的面积的差值，M3为第一次主燃料喷射油量M1与第一次主燃料矩形区域喷射油量的差值。
因此，合理分配两次主燃料喷射油量（柴油机的第一次主燃料喷射油量M1和第二次主燃料喷射油量M2）、合理设定第一次主燃料喷射轨压P1即可以减小第二次主燃料喷射油束贯穿距。
合理的控制第一次主燃料喷射开启时刻T1和第二次主燃料喷射开启时刻T2可以提前喷油结束时刻。
由于缸套温度受喷油结束时刻和油束贯穿距影响，因此，降低缸套温度需要控制第一次主燃料喷射开启时刻T1、第二次主燃料喷射开启时刻T2、柴油机的第一次主燃料喷射油量M1和第二次主燃料喷射油量M2以及第一次主燃料喷射轨压P1。
为降低缸套温度，同时改善发动机的动力性和经济性，本发明基于发动机万有曲线分区对双主喷的喷射策略进行优化标定，以优化缸套附近油气混合。
因此，为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的低速高负荷区域，步骤S103具体可以包括：
控制柴油机的第二次主燃料喷射油量与第一次主燃料喷射油量相同；
降低柴油机的第一次主燃料喷射轨压和第二次主燃料喷射轨压；
调整柴油机的第一次主燃料喷射油量，使可燃混合气的燃烧效率达到预设燃烧效率。
在低速高负荷区域，本实施例主要通过控制两次主燃料喷射开启时刻、主燃料喷射油量和主燃料喷射轨压来提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。
通常第一次主燃料喷射油量M1偏大会导致滞燃期较长，第二次主燃料喷射油量M2偏大会导致喷油结束时刻较晚，缸套温度升高。为缩小滞燃期，并提前喷油结束时刻，以降低缸套温度，本实施例控制柴油机的第二次主燃料喷射油量与第一次主燃料喷射油量相同，即M2= M1，此时，第一次主燃料喷射轨压与第二次主燃料喷射轨压相同，即P1=P2。
另外，本实施例通过降低柴油机的第一次主燃料喷射轨压P1和第二次主燃料喷射轨压P2减小油束贯穿距，并通过调整柴油机的第一次主燃料喷射油量T1，保证可燃混合气的燃烧效率达到预设燃烧效率，预设燃烧效率的取值依据实际需要而定，比如80%，本发明在此不做限定。
为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的低速高负荷区域，步骤S103具体还可以包括：
在低速高负荷区域，将缸套温度没有突变且低速扭矩升高率小于预设值的时刻确定为柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻。
为提升低速扭矩，本实施例将第二次主燃料喷射开启时刻T2选取在缸套温度没有突变且低速扭矩升高率小于预设值的时刻，预设值的取值依据实际需要而定，比如5%，本发明在此不做限定。
在实际应用中，为提升低速扭矩，推迟第二次主燃料喷射开启时刻T2至上止点（上止点指的是活塞在气缸内运动，活塞顶部达到最高点处的位置）后，可以提升增压器涡前能量，提高进气量。在低速高负荷区域工况点，第二次主燃料喷射开启时刻T2对缸套温度和低速扭矩的影响示意图如图6所示，第二次主燃料喷射开启时刻T2选在缸套温度没有突变且低速扭矩升高率小于5%的时刻，此时，既可以降低缸套温度，又可以提升低速动力性。
为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的高速高负荷区域，步骤S103具体可以包括：
控制柴油机的第一次主燃料喷射油量处于柴油机的总喷射油量的预设百分比区间；
降低柴油机的第二次主燃料喷射油量和第二次主燃料喷射轨压；
控制第二次主燃料喷射操作提前执行。
为缩短燃烧中后期的持续时间，将喷油结束时刻提前，调节两次主燃料喷射油量分配，具体控制柴油机的第一次主燃料喷射油量M1处于柴油机的总喷射油量的预设百分比区间，预设百分比区间的取值依据实际需要而定，比如75%~85%。此时，也相应的降低了柴油机的第二次主燃料喷射油量M2和第二次主燃料喷射轨压P2，其中，M2也可以降低P2，从而减小油束贯穿距，降低了缸套温度。
本实施例在第一次主燃料喷射结束后尽快开启第二次主燃料喷射，即提前执行第二次主燃料喷射操作，以保证整个燃烧的CA50时刻在上止点后5°CA~10°CA，从而减小喷油结束时刻，降低缸套温度。
其中，在台架标定过程中，采用燃烧分析仪测得相关燃烧参数，如CA10、CA50、CA90、缸压曲线、瞬时放热率曲线、累计放热率曲线等。
为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的高速高负荷区域，步骤S103具体还可以包括：
在高速高负荷区域，将柴油机的第一次主燃料喷射轨压P1调节至最大允许值。
在高速高负荷区域，柴油机功率较高，喷油量和轨压基本上是万有特性曲线中最高的区域，由于循环喷油量多且发动机转速高，喷油结束时刻通常较晚，因此，通常是缸套温度最高的工况。为保证动力性和油耗较优，在高速高负荷区域，将柴油机的第一次主燃料喷射轨压P1调节至最大允许值。
为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的发动机常用区域，步骤S103具体可以包括：
以减小燃烧参数的持续期为原则，控制柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻和第二次主燃料喷射油量，以提前喷油结束时刻。
在发动机常用区域，通常包括发动机常用工况，主要以经济性为主，同时兼顾缸套温度。本实施例通过控制第二次主燃料喷射开启时刻T2和第二次主燃料喷射油量M2，减小CA50~CA90的燃烧持续期，加速中后期燃烧，提前喷油结束时刻。
为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的发动机常用区域，步骤S103具体还可以包括：
在发动机常用区域，控制柴油机的第二次主燃料喷射油量大于第一次主燃料喷射油量；
以柴油机燃油消耗率最低为原则，同时控制柴油机的第一次主燃料喷射开启时刻、第二次主燃料喷射开启时刻、第一次主燃料喷射轨压和第一次主燃料喷射油量。
为缩短滞燃期并提高缸内局部湍流，保证柴油机有较好的经济性，再发动机常用区域，减小第一次主燃料喷射油量M1，控制柴油机的第二次主燃料喷射油量M2大于第一次主燃料喷射油量M1。
以经济性最优为原则，也即以柴油机燃油消耗率最低为原则，控制柴油机的第一次主燃料喷射开启时刻T1、第二次主燃料喷射开启时刻T2、第一次主燃料喷射轨压P1和第一次主燃料喷射油量M1，保证整个燃烧的CA50时刻在上止点后10°CA左右。
综上可知，本发明基于双主喷策略，通过降低缸套附近可燃混合气的浓度降低缸套温度，并能够提升发动机功率和热效率的方法，通过提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，提高缸套附近过量空气系数和空气利用率，进而降低缸套温度，实现柴油机动力性、经济性和可靠性的共同提升。
与上述方法实施例相对应，本发明还公开了一种降低缸套温度的装置。
参见图7，本发明实施例公开的一种降低缸套温度的装置的结构示意图，该装置可以包括：
曲线获取单元201，用于获取发动机万有特性曲线；
发动机万有特性曲线：横坐标为发动机转速，纵坐标为扭矩或平均有效压力(单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，单位为bar)。平均有效压力越大，发动机的做功能力越强。
发动机万有特性曲线的绘制可参见现有成熟方案，此处不再赘述。
区域划分单元202，用于基于发动机的当前转速和当前负荷，将所述发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域；
详见图2所示的万有特性曲线分区标定示意图，横坐标为发动机转速（r/min），纵坐标为扭矩（N·m），区域①为：低速高负荷区域；区域②为：高速高负荷区域；区域③为：发动机常用区域。
控制单元203，用于针对所述低速高负荷区域、所述高速高负荷区域和所述发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。
其中，可燃混合气浓度与缸套温度成正相关。
缸套指定区域指的是缸套附近区域。
本申请的发明人经过研究后发现，影响缸套温度最关键因素之一是缸套附近可燃混合器浓度。若可燃混合气浓度高，会使局部过量空气系数低，使得空气利用率低，油气混合质量差，容易造成滞燃期延长，部分区域出现火焰淬熄、局部缺氧严重情况，导致缸内燃烧温度高。因此，降低缸套附近可燃混合气浓度可以降低缸套温度。
另外，发明人通过研究后发现，缸套附近可燃混合气浓度主要受喷油结束时刻和油束贯穿距影响。若喷油结束时刻较晚，在活塞下行过程中，较浓油气混合气会通过活塞顶面运动到缸套附近，在缸套附近形成较浓混合气；若油束贯穿距较大，燃油喷射靠近缸套，也会在缸套附近形成较浓混合气。
本实施例通过若油束贯穿距较大，燃油喷射靠近缸套，也会在缸套附近形成较浓混合气，可以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。
综上可知，本发明公开了一种降低缸套温度的装置，获取发动机万有特性曲线，基于发动机的当前转速和当前负荷，将发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域，针对低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。本发明针对发动机万有特性曲线的不同区域采用不同的控制策略来提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，从而降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，而可燃混合气浓度与缸套温度成正相关，因此当可燃混合器浓度降低后，相应的缸套温度也降低，从而在一定程度上降低了因缸套温度升高导致的可靠性问题。
为降低缸套温度，同时改善发动机的动力性和经济性，本发明基于发动机万有曲线分区对双主喷的喷射策略进行优化标定，以优化缸套附近油气混合。
因此，为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的低速高负荷区域，控制单元203具体可以用于：
控制柴油机的第二次主燃料喷射油量与第一次主燃料喷射油量相同；
降低所述柴油机的第一次主燃料喷射轨压和第二次主燃料喷射轨压；
调整所述柴油机的第一次主燃料喷射油量，使可燃混合气的燃烧效率达到预设燃烧效率。
在低速高负荷区域，本实施例主要通过控制两次主燃料喷射开启时刻、主燃料喷射油量和主燃料喷射轨压来提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。
通常第一次主燃料喷射油量M1偏大会导致滞燃期较长，第二次主燃料喷射油量M2偏大会导致喷油结束时刻较晚，缸套温度升高。为缩小滞燃期，并提前喷油结束时刻，以降低缸套温度，本实施例控制柴油机的第二次主燃料喷射油量与第一次主燃料喷射油量相同，即M2= M1，此时，第一次主燃料喷射轨压与第二次主燃料喷射轨压相同，即P1=P2。
另外，本实施例通过降低柴油机的第一次主燃料喷射轨压P1和第二次主燃料喷射轨压P2减小油束贯穿距，并通过调整柴油机的第一次主燃料喷射油量T1，保证可燃混合气的燃烧效率达到预设燃烧效率，预设燃烧效率的取值依据实际需要而定，比如80%，本发明在此不做限定。
为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的低速高负荷区域，控制单元203具体还可以用于：
在所述低速高负荷区域，将缸套温度没有突变且低速扭矩升高率小于预设值的时刻确定为所述柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻。
为提升低速扭矩，本实施例将第二次主燃料喷射开启时刻T2选取在缸套温度没有突变且低速扭矩升高率小于预设值的时刻，预设值的取值依据实际需要而定，比如5%，本发明在此不做限定。
在实际应用中，为提升低速扭矩，推迟第二次主燃料喷射开启时刻T2至上止点（上止点指的是活塞在气缸内运动，活塞顶部达到最高点处的位置）后，可以提升增压器涡前能量，提高进气量。在低速高负荷区域工况点，第二次主燃料喷射开启时刻T2对缸套温度和低速扭矩的影响示意图如图6所示，第二次主燃料喷射开启时刻T2选在缸套温度没有突变且低速扭矩升高率小于5%的时刻，此时，既可以降低缸套温度，又可以提升低速动力性。
为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的高速高负荷区域，控制单元203具体可以用于：
控制柴油机的第一次主燃料喷射油量处于所述柴油机的总喷射油量的预设百分比区间；
降低所述柴油机的第二次主燃料喷射油量和第二次主燃料喷射轨压；
控制第二次主燃料喷射操作提前执行。
为缩短燃烧中后期的持续时间，将喷油结束时刻提前，调节两次主燃料喷射油量分配，具体控制柴油机的第一次主燃料喷射油量M1处于柴油机的总喷射油量的预设百分比区间，预设百分比区间的取值依据实际需要而定，比如75%~85%。此时，也相应的降低了柴油机的第二次主燃料喷射油量M2和第二次主燃料喷射轨压P2，其中，M2也可以降低P2，从而减小油束贯穿距，降低了缸套温度。
本实施例在第一次主燃料喷射结束后尽快开启第二次主燃料喷射，即提前执行第二次主燃料喷射操作，以保证整个燃烧的CA50时刻在上止点后5°CA~10°CA，从而减小喷油结束时刻，降低缸套温度。
其中，在台架标定过程中，采用燃烧分析仪测得相关燃烧参数，如CA10、CA50、CA90、缸压曲线、瞬时放热率曲线、累计放热率曲线等。
为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的高速高负荷区域，控制单元203具体还可以用于：
在所述高速高负荷区域，将所述柴油机的第一次主燃料喷射轨压调节至最大允许值。
在高速高负荷区域，柴油机功率较高，喷油量和轨压基本上是万有特性曲线中最高的区域，由于循环喷油量多且发动机转速高，喷油结束时刻通常较晚，因此，通常是缸套温度最高的工况。为保证动力性和油耗较优，在高速高负荷区域，将柴油机的第一次主燃料喷射轨压P1调节至最大允许值。
为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的发动机常用区域，控制单元203具体可以用于：
以减小燃烧参数的持续期为原则，控制柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻和第二次主燃料喷射油量，以提前所述喷油结束时刻。
在发动机常用区域，通常包括发动机常用工况，主要以经济性为主，同时兼顾缸套温度。本实施例通过控制第二次主燃料喷射开启时刻T2和第二次主燃料喷射油量M2，减小CA50~CA90的燃烧持续期，加速中后期燃烧，提前喷油结束时刻。
为进一步优化上述实施例，针对万有特性曲线的发动机常用区域，控制单元203具体还可以用于：
在所述发动机常用区域，控制所述柴油机的第二次主燃料喷射油量大于第一次主燃料喷射油量；
以柴油机燃油消耗率最低为原则，同时控制所述柴油机的第一次主燃料喷射开启时刻、所述第二次主燃料喷射开启时刻、第一次主燃料喷射轨压和所述第一次主燃料喷射油量。
为缩短滞燃期并提高缸内局部湍流，保证柴油机有较好的经济性，再发动机常用区域，减小第一次主燃料喷射油量M1，控制柴油机的第二次主燃料喷射油量M2大于第一次主燃料喷射油量M1。
以经济性最优为原则，也即以柴油机燃油消耗率最低为原则，控制柴油机的第一次主燃料喷射开启时刻T1、第二次主燃料喷射开启时刻T2、第一次主燃料喷射轨压P1和第一次主燃料喷射油量M1，保证整个燃烧的CA50时刻在上止点后10°CA左右。
综上可知，本发明基于双主喷策略，通过降低缸套附近可燃混合气的浓度降低缸套温度，并能够提升发动机功率和热效率的方法，通过提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，提高缸套附近过量空气系数和空气利用率，进而降低缸套温度，实现柴油机动力性、经济性和可靠性的共同提升。
与上述实施例相对应，如图8所示，本发明还提供了一种电子设备，电子设备可以包括：处理器1和存储器2；
其中，处理器1和存储器2通过通信总线3完成相互间的通信；
处理器1，用于执行至少一个指令；
存储器2，用于存储至少一个指令；
处理器1可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC（ApplicationSpecific Integrated Circuit），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器2可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatilememory），例如至少一个磁盘存储器。
其中，处理器执行至少一个指令实现降低缸套温度的方法实施例所示的步骤。
综上可知，本发明公开了一种电子设备，获取发动机万有特性曲线，基于发动机的当前转速和当前负荷，将发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域，针对低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。本发明针对发动机万有特性曲线的不同区域采用不同的控制策略来提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，从而降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，而可燃混合气浓度与缸套温度成正相关，因此当可燃混合器浓度降低后，相应的缸套温度也降低，从而在一定程度上降低了因缸套温度升高导致的可靠性问题。
与上述方法实施例相对应，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储至少一个指令，至少一个指令被处理器执行时实现降低缸套温度的方法实施例所示的步骤。
其中，计算机存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。计算机存储介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。计算机存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
综上可知，本发明公开了一种计算机存储介质，获取发动机万有特性曲线，基于发动机的当前转速和当前负荷，将发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域，针对低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度。本发明针对发动机万有特性曲线的不同区域采用不同的控制策略来提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，从而降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，而可燃混合气浓度与缸套温度成正相关，因此当可燃混合器浓度降低后，相应的缸套温度也降低，从而在一定程度上降低了因缸套温度升高导致的可靠性问题。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种降低缸套温度的方法，其特征在于，包括：
获取发动机万有特性曲线；
基于发动机的当前转速和当前负荷，将所述发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域；
针对所述低速高负荷区域、所述高速高负荷区域和所述发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，其中，所述可燃混合气浓度与缸套温度成正相关，所述缸套指定区域指缸套附近区域；
其中，针对所述低速高负荷区域采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度的过程，包括：
控制柴油机的第二次主燃料喷射油量与第一次主燃料喷射油量相同；
降低所述柴油机的第一次主燃料喷射轨压和第二次主燃料喷射轨压；
调整所述柴油机的第一次主燃料喷射油量，使可燃混合气的燃烧效率达到预设燃烧效率；
其中，针对所述高速高负荷区域采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，包括：
控制柴油机的第一次主燃料喷射油量处于所述柴油机的总喷射油量的预设百分比区间；
降低所述柴油机的第二次主燃料喷射油量和第二次主燃料喷射轨压；
控制第二次主燃料喷射操作提前执行；
其中，针对所述发动机常用区域采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，包括：
以减小燃烧参数的持续期为原则，控制柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻和第二次主燃料喷射油量，以提前所述喷油结束时刻；
其中，若M2≥M3，第二次主燃料喷射轨压P2与第一次主燃料喷射轨压P1相同，即P2=P1，其中，M2为第二次主燃料喷射油量，M3为第一次主燃料喷射油量M1与第一次主燃料矩形区域喷射油量的差值；若M2<M3，P2=P1×M2/M3。
2.根据权利要求1所述降低缸套温度的方法，其特征在于，还包括：
在所述低速高负荷区域，将缸套温度没有突变且低速扭矩升高率小于预设值的时刻确定为所述柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻。
3.根据权利要求1所述降低缸套温度的方法，其特征在于，还包括：
在所述高速高负荷区域，将所述柴油机的第一次主燃料喷射轨压调节至最大允许值。
4.根据权利要求1所述降低缸套温度的方法，其特征在于，还包括：
在所述发动机常用区域，控制所述柴油机的第二次主燃料喷射油量大于第一次主燃料喷射油量；
以柴油机燃油消耗率最低为原则，同时控制所述柴油机的第一次主燃料喷射开启时刻、所述第二次主燃料喷射开启时刻、第一次主燃料喷射轨压和所述第一次主燃料喷射油量。
5.一种降低缸套温度的装置，其特征在于，包括：
曲线获取单元，用于获取发动机万有特性曲线；
区域划分单元，用于基于发动机的当前转速和当前负荷，将所述发动机万有特性曲线划分为低速高负荷区域、高速高负荷区域和发动机常用区域三个区域；
控制单元，用于针对所述低速高负荷区域、所述高速高负荷区域和所述发动机常用区域分别采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，其中，所述可燃混合气浓度与缸套温度成正相关，所述缸套指定区域指缸套附近区域；
其中，针对所述低速高负荷区域采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度的过程，包括：
控制柴油机的第二次主燃料喷射油量与第一次主燃料喷射油量相同；
降低所述柴油机的第一次主燃料喷射轨压和第二次主燃料喷射轨压；
调整所述柴油机的第一次主燃料喷射油量，使可燃混合气的燃烧效率达到预设燃烧效率；
其中，针对所述高速高负荷区域采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，包括：
控制柴油机的第一次主燃料喷射油量处于所述柴油机的总喷射油量的预设百分比区间；
降低所述柴油机的第二次主燃料喷射油量和第二次主燃料喷射轨压；
控制第二次主燃料喷射操作提前执行；
其中，针对所述发动机常用区域采用对应的控制策略提前喷油结束时刻和/或减小油束贯穿距，以降低缸套指定区域的可燃混合气浓度，包括：
以减小燃烧参数的持续期为原则，控制柴油机的第二次主燃料喷射开启时刻和第二次主燃料喷射油量，以提前所述喷油结束时刻；
其中，若M2≥M3，第二次主燃料喷射轨压P2与第一次主燃料喷射轨压P1相同，即P2=P1，其中，M2为第二次主燃料喷射油量，M3为第一次主燃料喷射油量M1与第一次主燃料矩形区域喷射油量的差值；若M2<M3，P2=P1×M2/M3。
6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储至少一个指令；
所述处理器用于执行所述至少一个指令以实现如权利要求1~4任意一项所述的降低缸套温度的方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1~4任意一项所述的降低缸套温度的方法。
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