[发明专利]多点喷射的准均质充量压气液双燃料发动机电控系统

摘要

本发明提出多点喷射的准均质充量压气液双燃料发动机电控系统，包括燃气减压通道、油路、燃料喷射装置、发动机气缸和控制单元；燃气减压通道与燃料喷射装置相连并向其输出减压处理后的燃气；油路与燃料喷射装置相连并向其输出燃油；当发动机处于气缸压缩行程时，燃料喷射装置在活塞到达上止点之前以喷油嘴把燃油喷入气缸；当发动机处于气缸进气行程时，燃料喷射装置把燃气充入气缸内；控制单元包括ECU、阀控制模块和发动机工况采集传感器；ECU根据发动机工况按控制策略确定燃油和燃气的喷射时刻、燃油和燃气的喷射量；本发明能在采用天然气‑柴油的双燃料发动机上精确控制进气量、燃油喷射量、天然气供给量，并制定较为合理的燃料供给策略。

主权项

1.多点喷射的准均质充量压气液双燃料发动机电控系统，其特征在于：所述系统包括燃气减压通道、油路、燃料喷射装置、发动机气缸和控制单元；所述燃气减压通道与燃料喷射装置相连并向其输出减压处理后的燃气；所述油路与燃料喷射装置相连并向其输出燃油；所述燃料喷射装置与发动机气缸相通，当发动机处于气缸压缩行程时，所述燃料喷射装置在活塞（112）到达上止点之前以喷油嘴（111）把燃油喷入气缸；当发动机处于气缸进气行程时，燃料喷射装置以燃气喷射阀把燃气充入气缸内；所述控制单元包括ECU（116）、阀控制模块和发动机工况采集传感器；所述ECU贮有与发动机工况对应的控制策略，ECU根据发动机工况按控制策略确定燃油和燃气的喷射时刻，并通过模糊控制确定燃油和燃气的喷射量；所述燃气喷射阀与发动机进气歧管的混合器（109）相接；所述进气歧管处设有用于调整发动机进气量的节气门位（110），ECU根据发动机工况对所述节气门位开度进行控制；所述ECU存贮的与发动机工况对应的控制策略，其对应工况包括发动机启动工况、发动机常规速度工况、发动机超速工况、发动机急加速工况、发动机急减速工况和发动机怠速工况；所述发动机工况采集传感器包括冷却液温度传感器（113）、燃油温度传感器（118）、凸轮轴位置传感器（114）、曲轴位置传感器（115）、油门踏板传感器；当发动机运行时，ECU根据冷却水温度，燃油温度，发动机转速，油门踏板位置进行工况判断，并选择对应的控制策略；所述发动机工况采集传感器还包括发动机转速传感器和油门位置传感器；所述发动机的工作模式凭借模式转换开关在纯柴油单燃料工作模式和双燃料工作模式间切换；所述ECU根据转速信号、油门位置信号以及模式转换开关判断发动机是否采用双燃料工作模式；当发动机工作于双燃料工作模式时，ECU根据曲轴、凸轮轴和油门踏板位置信号检索天然气喷射策略数据，从而得到对应工况下的燃油喷射量和天然气喷射量，燃气喷射阀喷射的天然气与空气混合后进入气缸，在气缸的进气冲程、压缩冲程与空气进一步混合，然后由喷入的燃油油引燃进行燃烧；ECU根据发动机的工作状态来控制燃油和燃气的喷射量，使发动机在双燃料工作模式下以最佳掺烧比运行；所述ECU具备MAP运算功能；所述MAP运算是依据运行工况和燃料模式，查找相应的喷油量、喷气量等参数的MAP,并三次样条插值，计算喷气量和喷油量参数；所述MAP作为一个二维数表，横坐标为转速，纵坐标为负荷；MAP是根据大量匹配实验，进行全工况综合优化得到的结果集；所述燃气减压通道处设有电磁阀；所述ECU具备控制量修正功能；所述控制量修正是根据电磁阀的标定曲线，计算喷气脉宽，并利用冷却液温度和燃油温度进行修正；根据油泵特性曲线，计算器喷油脉宽，作为燃油喷射闭环条件；所述ECU利用单片机的输入捕捉，可以读取曲轴信号两个轮齿之间的时间间隔 ，根据发动机工况得到供油提前角和脉宽，得到一个提前 10度的供油提前角，设已知第19个角压缩上止点的位置，若一个齿轮有6度，则到第19齿轮是108度， 第17个齿轮对应96度，当ECU使用输出比较功能开始计数时，则到第98度使能发动机喷射函数，确定定时时间；所述电磁阀配合高压电源进行驱动；所述工况判断还可根据设定的驾驶风格，油门踏板以及发动机的转速来判断发动机的使用模式以及发动机的运行工况；所述运行工况包括起动、怠速、运行、加速、减速和限速；所述喷油嘴、燃气喷射阀以脉宽调制方式控制。