[发明专利]一种双燃料发动机油气比例控制的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机控制技术，特别涉及一种电控单体泵、泵喷嘴、共轨技术下的柴油/天然气双燃料发动机油气比例控制的方法和装置。

背景技术

近年来，为了降低汽车运营成本，节约能源，减轻汽车尾气对环境的污染，世界各国纷纷发展新能源汽车。其中，在保证原车动力性的同时降低燃料成本和尾气排放的柴油/天然气双燃料汽车发展迅速。天然气具有比柴油更好的燃料经济性，且尾气污染物含量更低。在现有柴油/天然气双燃料控制技术中，通常是在柴油发动机及柴油控制系统的基础上增设天然气控制系统，引燃油量的值是一个很重要的标定量。传统的方法为查表法：预先对发动机控制参数进行离线优化而得到进气管绝对压力点火提前角控制脉谱表，实现对空燃比和点火提前角的控制，这种方法贯穿于整个发动机的各个工况。在发动机运行时，由发动机转速信号，油门位置传感器信号，确定发动机所处的工况，再从预先标定好的脉谱表中查找此工况点所需的柴油量和天然气量。在台架标定和路试标定时，不可能把每个转速所对应的油门位置都标定到，只能标定出特殊工况点的值。表1为传统的双燃料控制系统引燃油量的部分脉谱表。

表1：传统的双燃料控制系统引燃油量的部分脉谱表

在表1中可以看出，引燃油量的所有标定值都在脉谱表中，这个表值只包括特殊点的引燃油量值，对于油门位置和转速不在标定工况点的引燃油量值则只能由差值法算出。这种双燃料油气比例控制的方法存在以下不足：

由于所有引燃油量的标定值都是在车辆正常行驶时确定的，在减速断油或者加速加浓时，原柴油发动机的喷油脉宽会发生很大的变化，如果引燃油量的确定还是参照表1中的标定值，那么就会出现引燃油量过大或者过小的现象。引燃油量过大，燃料成本增加，经济性降低；引燃油量过小，柴油能量太小，不足以引燃天然气，从而导致发动机缺缸；但如果标定出每个特殊工况点的值，那么标定任务量就会增大。

由上可见，传统的柴油/天然气双燃料发动机油气比例的控制方法和装置能对双燃料发动机的废气排放和燃料经济性产生影响，但很难对柴油和天然气量的比例进行精确控制，不但不能保证发动机处于安全平稳的运行状态，影响发动机运行的安全性和稳定性，而且，引燃油量过大时还增加了燃料消耗量和尾气排放。

发明内容

本发明针对传统的柴油/天然气双燃料发动机油气比例的控制方法和装置无法对柴油和天然气量的比例进行精确控制从而影响发动机运行的安全性和稳定性的问题，提供一种双燃料发动机油气比例控制的方法，能够根据柴油发动机不同的工作状态精确控制柴油与天然气比例，从而保证双燃料发动机工作状态安全平稳，降低燃料消耗量，减少尾气排放。本发明还涉及一种柴油/天然气双燃料发动机油气比例控制装置。

本发明的技术方案如下：

一种双燃料发动机油气比例控制的方法，双燃料发动机包括柴油发动机、柴油控制系统和天然气控制系统，所述柴油发动机上设置有油门位置采集部件、喷油脉冲采集部件及转速采集部件，其特征在于，该方法包括：采集柴油发动机的水温信号和天然气控制系统中的天然气压力温度信号，由双燃料发动机电子控制单元(双燃料ECU)根据采集到的油门位置信号、柴油发动机的水温信号及天然气压力温度信号，判定柴油发动机的工作状态及进行故障诊断，并根据转速采集部件和喷油脉冲采集部件采集到的柴油发动机的转速信号和原始喷油脉宽信号，按照标定的柴油发动机在各工作状态下的有效喷油脉宽所占原始喷油脉宽的比例对柴油控制系统和天然气控制系统分别控制的柴油与天然气比例进行精确控制。

通过在柴油发动机上设置水温传感器采集水温信号，在天然气控制系统中设置天然气压力温度传感器采集天然气压力温度信号；所述油门位置采集部件为油门位置传感器，喷油脉冲采集部件为喷油脉冲传感器，转速采集部件为转速传感器。

在天然气控制系统中设置采集电源电压信号的电源电压传感器，由双燃料发动机电子控制单元(双燃料ECU)根据采集到的电源电压信号、油门位置传感器信号、水温传感器信号及天然气压力温度传感器信号，判定柴油发动机的工作状态及进行故障诊断，所述工作状态包括柴油发动机的待机、暖机、常温、高温、匀速、加速、减速、怠速、缺缸及电池馈电。