[发明专利]用于高强化柴油机的双ECU高压共轨燃油控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于高强化柴油机的双ECU高压共轨燃油控制系统及方法，属于发动机技术领域。本发明分别采用主、副ECU控制两个喷油器向同一个气缸喷射高压燃油，相比使用单个ECU，更灵活可靠控制两套高压共轨内燃油压力，提高高强化柴油机的燃烧及排放质量。本发明采用两个喷油器提供燃油，能在较短喷油持续期内完成高负荷时所需燃油供给，满足高强化柴油机对于燃油供给的时效需求；同时，通过主副喷油器安装角度配合与调整，利用高压燃油喷射射流能量组织气流，促进缸内燃油气混合，实现高强度柴油机良好燃烧。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，更具体地，涉及一种用于高强化柴油机的双ECU高压共轨燃油控制系统及方法。

背景技术

随着科学技术的更新变革，柴油机一直向着性能更高效、动力更强劲、结构更紧凑的方向发展，面对当今世界的变化格局，各国对军事力量的提高也越来越重视，因此高强化柴油机应运而生。高强化柴油机相比普通柴油机，在功率密度方面取得了很大提升，其中最高升功率接近100kW/L，因此被广泛应用于军用发动机领域，尤其在坦克装甲车辆方面，目前世界各国都在为研制高功率、小体积的轻量化高强化柴油机做努力。另外，在民用发动机领域，柴油机也不断向着排量更小、升功率更高的方向快速发展。

柴油机的强化可以通过增加发动机循环进气量、提高发动机转速和燃油喷射压力等多个关键技术手段得到实现。然而在柴油机强化程度提高的同时自然会有一些新的问题出现，比如：

高强化柴油机在燃油喷射系统方面普遍使用发动机电控高压共轨喷油，其燃油最高喷射压力可以达到200MPa～300MPa，虽然高速喷油可以显著提高缸内燃油雾化程度，从而增加油气混合速率，但大概率情况下会造成燃油碰壁，从而影响到发动机的燃烧及排放过程。

相对于普通柴油机，高强化柴油机由于转速高、循环喷油量大，活塞运动速度加快，缸内累计进气量急剧增加，在大大缩短高压喷射燃油与空气混合时间的同时，又要求高强化柴油机在更短(约一半)的燃烧持续期内，完全燃烧比普通柴油机多40％的燃油，使得缸内可燃混合气形成及燃烧放热过程更难组织。

因此，针对高强化柴油机特点，如何控制燃油实现快速燃烧，对进一步提升柴油机强化程度具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于高强化柴油机的双ECU高压共轨燃油控制系统及方法，其目的在于针对高强化柴油机的需求，在保障燃油供给量的同时，提高燃油燃烧质量。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于高强化柴油机的双ECU高压共轨燃油控制系统，包括主ECU、副ECU、主喷油器、副喷油器、主高压共轨模块和副高压共轨模块；

主ECU与主喷油器和主高压共轨模块电气连接；副ECU与副喷油器和副高压共轨模块电气连接；主ECU通过CAN总线与副ECU连接；

在柴油机启动及低中负荷工况下，主ECU用于控制主喷油器和主高压共轨模块按照常规高压共轨柴油机工作模式进行燃油供给控制；

在柴油机高负荷工况下，主ECU向副ECU发出指令启动副ECU，副ECU控制副喷油器和副高压共轨模块，配合主ECU进行额外燃料供给。

进一步地，主喷油器和副喷油器的安装角度根据需求配合与调整。

进一步地，主喷油器垂直安装于缸盖气缸中心位置区域，副喷油器安装倾斜角为30～60°。

进一步地，所述高负荷工况指大于最高负荷70％。

进一步地，副ECU启动时控制副喷油器根据MAP图向缸内喷入额外燃油。

进一步地，MAP图根据不同高负荷工况下标定的副喷油系统喷油量绘制得到。

进一步地，主喷油器开启时刻为上止点前20～25°，副喷油器开启时刻为上止点前10～15°。