[发明专利]柴油、汽油双燃料发动机启动过程控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机启动过程控制系统及控制方法，尤其是一种适用于柴油、汽油双燃料发动机启动及怠速暖机过程的控制系统及控制方法，属于内燃机技术领域。

背景技术

柴油发动机以燃油经济性好、工作可靠等优势在车载发动机领域占据了越来越大的份额，但柴油机的排放却给空气质量造成了不利的影响，特别是在运行环境温度较低的情况下，由于柴油汽车启动阶段发动机的温度较低，为了实现快速启动，发动机的供油量较大，致使燃油雾化不佳，同时较低的排气温度导致汽车尾气催化转化器工作效率低，不仅排放指标严重恶化，而且影响了车辆的燃油经济性。而在怠速暖机过程中，由于催化温度低，尾气中碳氢化合物排放量大的问题也难以解决。

针对上述问题，柴油、汽油双燃料发动机应运而生，例如申请号为201410124165.X的中国发明专利申请文件公开了一种发动机。该发动机可以采用双燃料进行启动，从而提高了柴油的燃烧效果，有利于控制启动时的排放与燃油经济性。但在该专利申请的技术方案中，着重描述了“发动机本体内具有燃烧室和与燃烧室相连的进气通道；汽油喷油器和柴油喷油器，汽油喷油器用于向进气通道或燃烧室内喷射汽油，柴油喷油器用于向燃烧室内喷射柴油；以及排气侧配气机构，排气侧配气机构包括排气凸轮，排气凸轮设置成可在驱动位置与分离位置之间移动，在排气凸轮处于驱动位置时排气凸轮用于驱动排气门打开或关闭燃烧室的排气口，在排气凸轮处于分离位置时排气凸轮与排气门分离以使排气门常闭燃烧室的排气口”等技术特征，该专利申请的技术方案没有涉及根据车辆不同运行环境而选择适当的启动与怠速模式的问题，因此在发动机启动过程中排放指标与燃油经济性的改善受到限制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种柴油、汽油双燃料发动机启动过程控制系统及控制方法，它能够根据发动机不同运行环境而选择不同的启动与怠速模式，能够提高发动机启动和怠速暖机时排放性能，改善车辆燃油经济性能。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

柴油、汽油双燃料发动机启动过程控制系统，包括发动机ECU、进气温度压力传感器、冷却水温度传感器、曲轴转速传感器、柴油喷油器控制阀和汽油喷油器控制阀，所述进气温度压力传感器、冷却水温度传感器和曲轴转速传感器与发动机ECU的信号输入端连接，所述柴油喷油器控制阀和汽油喷油器控制阀与发动机ECU的信号输出端连接，所述发动机ECU设有发动机启动及怠速暖机模式控制模块和汽油喷油量控制模块。

上述柴油、汽油双燃料发动机启动过程控制系统，所述进气温度压力传感器布置在发动机进气歧管中，所述冷却水温度传感器布置在发动机缸盖后端，所述曲轴转速传感器布置在曲轴左侧，所述柴油喷油器控制阀与柴油喷油器配装，所述汽油喷油器控制阀与汽油喷油器配装。

柴油、汽油双燃料发动机启动过程控制方法，由发动机ECU的发动机启动及怠速暖机模式控制模块根据进气温度压力传感器提供的进气温度信息来选择不同的启动与怠速模式，由发动机ECU中的汽油喷油量控制模块根据冷却水温度传感器提供的冷却水温度信息、曲轴转速传感器提供的曲轴转速波动率信息确定汽油喷射量，具体控制步骤如下：

a、根据进气温度选择不同的启动与怠速暖机模式：

当进气温度高于设定值时，发动机进入双燃料混合模式进行启动和怠速暖机过程；

当进气温度低于进气温度设定值时，进一步判断进气温度是否低于0°C，若进气温度低于0°C，发动机进入纯柴油模式启动和怠速暖机过程，若进气温度介于0°C和进气温度设定值之间时，首先发动机进入纯柴油模式启动和怠速暖机过程，然后根据冷却水温度传感器提供的冷却水温度信息选择下一阶段工作模式；

b、根据冷却水温度进一步选择不同的怠速暖机模式：

在进气温度介于0°C和进气温度设定值之间时，发动机进入纯柴油模式启动和怠速暖机过程后，若冷却水温度低于冷却水温度设定值，发动机继续纯柴油模式怠速暖机过程；

若冷却水温度高于冷却水温度设定值，发动机进入双燃料混合模式怠速暖机过程,首先控制汽油喷射量为最小喷入量，然后发动机ECU根据冷却水温度和曲轴转速波动率信息确定汽油喷射量；

c、根据冷却水温度和曲轴转速信息确定汽油喷射量:

在发动机进入双燃料混合模式怠速暖机过程后，随着冷却水温度升高增加喷入汽油量，并通过曲轴转速传感器采集曲轴转速波动率信息，若曲轴转速波动率大于设定值Δn，发动机ECU控制汽油喷油器喷入的汽油量保持与上一循环相同；