[发明专利]灵活双燃料HPCC发动机燃烧、排放控制方法和装置

权利要求书

1.一种灵活双燃料HPCC发动机燃烧、排放控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤（1），发动机的电子控制单元ECU分别读取发动机转速信号及油门位置信号，判断发动机的运行工况，进而确定燃烧模式；

步骤（2），如果步骤（1）的判断结果为发动机处于低负荷工况，则发动机采用以缸内直喷高十六烷值燃料的预混合压燃燃烧模式工作；发动机的电子控制单元ECU读取MAP数据，控制高十六烷值燃料的喷射脉宽及喷油时刻，并引入大量的EGR以延长滞燃期，促进缸内油气混合；

步骤（3），如果步骤（1）的判断结果为发动机处于中低、中等负荷工况，此时进气道供油系统不工作，火花塞断电，发动机的电子控制单元ECU读取MAP数据，控制包括进气道喷射高辛烷值燃料与缸内直喷高十六烷值燃料在内的两种燃料的喷射时刻、喷射量，同时配合适当的EGR率等优化组合以控制燃烧、降低排放；发动机采用进气道喷射高辛烷值燃料及缸内两次早喷高十六烷值燃料的双燃料高预混合压燃燃烧模式，随着负荷的提高，缸内早喷的高十六烷值燃料占两种燃料总喷射量的比例逐渐降低，使混合燃料的特性与负荷相适应；且当负荷提高至中高负荷时，缸内高十六烷值燃料的第二次喷射时刻逐渐推迟接近于压缩上止点，促进缸内燃料活性及当量比分层，从而抑制燃烧放热速率及最大压力升高率，实现由缸内第二次喷射高十六烷值燃料引燃预混合气的双燃料分层压燃燃烧模式；

步骤（4），如果步骤（1）的判断结果为发动机处于高负荷工况，火花塞通电，发动机采用火花塞触发点火及缸内高十六烷值燃料多点点燃高比例高辛烷值燃料均质混合气的燃烧模式工作；发动机的电子控制单元ECU读取MAP数据，控制少量缸内高十六烷值燃料的单次较早喷射以提高混合气的活性，含有高比例高辛烷值燃料的缸内混合燃料在接近压缩上止点甚至上止点后靠火花塞点燃，实现以火花引燃及缸内高十六烷值燃料形成的多点点燃高辛烷值燃料均质混合气为特征的高比例高辛烷值燃料预混合气的火花塞触发多点点燃燃烧模式：配合大量外部EGR以降低NOx排放和抑制燃烧反应速率以保证理想的放热规律，采用串联布置的两级涡轮增压以满足高负荷下对进气量的需求，并通过ECU延迟进气门关闭时刻以降低有效压缩比，从而降低高负荷下的燃烧爆发压力。

2.如权利要求1所述的灵活双燃料HPCC发动机燃烧、排放控制方法，其特征在于，该方法具有如下特点：灵活多种燃料及灵活多种燃烧模式的适应性；以及，缸内混合燃料特性及燃烧模式的适时可控性。

3.一种灵活双燃料HPCC发动机燃烧、排放控制装置，所述装置包括进气道喷油器、进气门、气缸内直喷喷油器、火花塞、排气门及可变气门机构，其特征在于，该装置还包括发动机的电子控制单元ECU，其中：

所述进气道喷油器喷射高辛烷值燃料并结合缸内直喷喷油器喷射高十六烷值燃料形成双燃料供油方式；所述发动机的进气道与气缸盖上各安装一个喷油器，气道喷油器与缸内直喷喷油器分别连接到高辛烷值燃料与高十六烷值燃料的供油管路；所述火花塞设置于气缸盖上，用于辅助点火；所述进气门、排气门与可变气门机构VVA连接；所述电子控制单元ECU的输入端接收发动机转速信号及油门位置信号，其输出端分多路分别与进气道喷油器、气缸内直喷喷油器、火花塞及可变气门机构VVA连接，电子控制单元ECU根据接收的转速和油门位置信号判断出发动机当前的运行工况，控制两种燃料的喷油次数、喷油时刻、喷油脉宽，火花塞点火时刻及VVA的动作。

4.如权利要求3所述的灵活双燃料HPCC发动机燃烧、排放控制装置，其特征在于，该装置具有如下特点：灵活多种燃料及灵活多种燃烧模式的适应性；以及，缸内混合燃料特性及燃烧模式的适时可控性。