[发明专利]柴油-甲醇双燃料发动机冷启动方法及相关硬件

说明书

本发明实施例提供一种柴油‑甲醇双燃料发动机冷启动方法及相关硬件，其中所述方法包括：响应于发动机启动指令，控制柴油喷射装置开始向发动机的气缸中喷射柴油以及控制起动机旋转以压燃柴油来起动所述发动机，并在环境温度小于预设温度时控制甲醇燃料加热装置加热甲醇；其中所述甲醇燃料加热装置安装于甲醇共轨管和甲醇喷射装置之间；确定所述发动机的运行状态满足滞速状态时，控制甲醇喷射装置开始向所述发动机的气缸中喷射甲醇以混合燃烧柴油和甲醇；确定冷启动过程结束后，控制所述甲醇燃料加热装置停止加热甲醇。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤指一种柴油-甲醇双燃料发动机冷启动方法及相关硬件。

背景技术

近年来，随着能源问题和环境问题越来越突出，节能环保成为发动机研发的重点。双燃料发动机是一种能够将两种不同的燃料混合燃烧以提供动力的发动机，与传统的燃油发动机相比，具有排放污染更小的优点。因而双燃料发动机具有广阔的发展前景。

甲醇(CH₃OH)作为车辆发动机的燃料，具有燃烧排放性能良好、生产成本低和运输存储方便等诸多优点，因而是我国目前最具有竞争力的车用替代能源之一。故在双燃料发动机的技术领域中，柴油-甲醇双燃料发动机是最具有发展前景的方向之一。

在现有的柴油-甲醇双燃料发动机技术中，通常会采用纯柴油模式起动发动机，之后在发动机起动成功后再根据车辆的运行工况切换为双燃料模式运行。如图1所示，发动机由稳定静止到高速运行工作状态的过程。一般分为倒拖阶段、加速阶段、过渡阶段和稳定阶段。而在低温环境中，柴油-甲醇双燃料发动机在冷启动时容易产生缸内柴油燃烧状况不佳的情况。这会导致发动机在起动机的带动下提升转速的加速阶段过程中出现缸内做功大小与外部阻力矩相平衡的阶段，出现转速停止持续上升而滞留在某一转速附近的现象(如图2所示)，此阶段也被称为滞速期。处于滞速期的发动机仍然无法正常向车辆输出动力以驱动车辆行驶。因而如何缩短寒冷环境中发动机的滞速期，以使发动机尽快达到工作转速向车辆输出动力，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种柴油-甲醇双燃料发动机冷启动方法及相关硬件，用以解决现有技术中柴油-甲醇双燃料发动机在低温环境中冷启动时滞速期持续时间较长导致发动机启动时间较长的问题。

本发明实施例提供了一种柴油-甲醇双燃料发动机冷启动方法，包括：

响应于发动机启动指令，控制柴油喷射装置开始向发动机的气缸中喷射柴油以及控制起动机旋转以压燃柴油来起动所述发动机，并在环境温度小于预设温度时控制甲醇燃料加热装置加热甲醇；其中所述甲醇燃料加热装置安装于甲醇共轨管和甲醇喷射装置之间；

确定所述发动机的运行状态满足滞速状态时，控制甲醇喷射装置开始向所述发动机的气缸中喷射甲醇以混合燃烧柴油和甲醇；

确定冷启动过程结束后，控制所述甲醇燃料加热装置停止加热甲醇。

可选地，所述滞速状态包括下列状态：

发动机处于拖动工作模式；其中，所述拖动工作模式是在响应于启动指令后，所述发动机在起动机的带动下转速大于等于第一预设转速且小于第二预设转速时所处于的工作模式；

发动机当前的转速大于拖动转速；

发动机的曲轴的当前四冲程循环的角加速度小于等于前一四冲程循环的角加速度；

发动机当前的转速与前一四冲程循环的转速的差小于等于标定值。

可选地，所述拖动转速根据响应于发动机启动指令时连接所述起动机的蓄电池电压和所述发动机的冷却液温度确定。

可选地，确定冷启动过程结束，包括：

确定所述发动机的转速大于等于第二预设转速时，确定冷启动过程结束。

可选地，所述预设温度为-15℃。