[发明专利]以纯氧气为氧化剂的烃类燃料点燃式零氮排放发动机的控制方法

摘要

本发明目的在于提供一种以纯氧气为氧化剂的烃类燃料点燃式零氮排放发动机的控制方法，采用纯氧进气结合废气再循环的技术方案，纯氧、废气再循环进气量随工况协同策略，在保证发动机缸内燃烧平稳可控及满足动力需求的同时，可达到烃类燃料点燃式发动机零NOx排放，降低HC、CO及PM排放的目的。

主权项

1.以纯氧气为氧化剂的烃类燃料点燃式零氮排放发动机的控制方法，其特征在于：纯氧、废气再循环进气量值由发动机电子控制单元ECU根据不同工况下标定的过量氧气系数值λ进行计算；其中，不同工况下废气再循环流量、氧气流量及过量氧气系数计算方法如下：式中：V_EGR表示EGR气体量；V_O2表示氧气喷射量；λ表示混合气过量氧气系数；α％表示氧传感器测的排气中氧浓度；β表示每一工作循环不同烃类燃料理论完全燃烧所需氧气体积量；具体控制策略如下：(1)起动工况下，采用纯氧进气，EGR控制阀开度为0％，排气控制阀开度为100％；此工况下过量氧气系数λ₁调整在1.5～2.0范围内某一固定值，并由λ₁计算出此时的氧气流量V_O2，ECU根据此值及氧气供给压力来控制氧气供给管路电磁阀的开启及关闭；(2)怠速及中小负荷工况下，采用纯氧结合EGR混合进气的技术，过量氧气系数λ₂控制在1.0～2.0范围内，具体λ₂确定方法为：式中：n₀为最低怠速转速、θ₀为怠速节气门开度、k₁为节气门开度对过量氧气系数的影响因子、k₂为转速对过量氧气系数的影响因子，b为常数，其中k₁+k₂＝1；根据不同的发动机型号确定上述参数的具体值；由λ₂计算得出此工况下氧气流量V_O2及EGR流量V_EGR，ECU根据此值及氧气供给压力、排气流量来控制氧气供给管路电磁阀及EGR控制阀的开启及关闭；(3)高速、大负荷工况下，采用纯氧结合EGR混合进气的技术，过量氧气系数λ₃控制在0.95～1.0之间任意一个值维持不变；由λ₃计算得出此工况下氧气流量V_O2及EGR流量V_EGR，ECU根据此值及氧气供给压力、排气流量来控制氧气供给管路电磁阀及EGR控制阀的开启及关闭。