[发明专利]一种利用油门位置信号转换控制柴油-替代燃料发动机的方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车电子控制领域，适用于在原电控柴油机加装替代燃料电控系统实现双燃料掺烧的控制。

 

背景技术

在柴油燃料价格日益增高，可用石油资源日益减小，人们不断寻求在现有的柴油机上，不改变柴油机基本结构的前提下，加装替代燃料的控制模块，采用柴油和替代燃料掺烧，在满足动力性、可靠性、经济性、环保性的前提下，最大限度的提高替代燃料的比例，以减小发动机对柴油的需求量。所述的替代燃料可以是天然气、醇类及其它适用于与柴油掺烧的燃料。

为表征双燃料模式替代燃料的效能，定义一个特性参量“替代率”-相同工况下（发动机输出扭矩和转速），纯柴油模式燃油耗量q1与双燃料模式下引燃油量q3之差被纯柴油模式下燃油耗量q1除的商，用r表示，即：

r=(q1-q3)/q1

双燃料模式的基本控制策略是在保证发动机安全稳定运行的前提下，替代率r最大。换言之，就是引燃油量越小越好。因此，如何对引燃油量实施控制是双燃料模式的关键问题。对于原柴油机为电喷系统改装成双燃料发动机情形，就是要找到一种办法，用加装的替代燃料电控单元控制原柴油机电控单元对柴油喷射量的控制，也就是说柴油机电控单元对柴油的喷射量信息不直接来源于表征驾驶者对输出扭矩需求的油门位置传感器，而来源于替代燃料电控单元的信息。

发明内容

本发明根据技术背景的需求，提出一种利用油门位置信号转换控制柴油-替代燃料发动机的方法：

在原具有电控单元的柴油发动机上加装替代燃料电控系统。如图1所示，替代燃料电控系统包括替代燃料电控单元（5）和双路触点继电器（3），将油门踏板位置传感器电压输出信号（2）连接继电器（3）的下路输入端，下路的常闭触点连接柴油机电控单元（4）的油门踏板位置传感器电压信号输入接口，下路的常开触点连接替代燃料电控单元（5）的油门踏板位置传感器电压信号输入接口，替代燃料电控单元（5）的D/A转换模拟电压信号（6）连接继电器（3）的上路输入端，上路的常开触点连接柴油机电控单元（4）的油门踏板位置传感器电压信号输入接口。替代燃料电控单元（5）控制继电器（3）两路触点吸合，使柴油机电控单元（4）与油门踏板位置传感器电压信号输出线（2）脱离的同时连接至替代燃料电控单元D/A转换模拟电压输出口（6）。

为保证双燃料模式下的发动机功率基本一致，须使该模式下替代燃料的热值与引燃柴油的热值之和等于纯柴油模式下的柴油热值，即： 

Q1=Q2+Q3,

Q1：纯柴油模式下柴油燃烧热值。

Q2：双燃料模式下替代燃料燃烧热值。

Q3：双燃料模式下引燃柴油燃烧热值。

启用双燃料模式，替代燃料电控单元使继电器通电吸合触点，油门踏板位置传感器信号线与柴油机电控单元断开并被接入替代燃料电控单元，同时柴油机电控单元油门位置传感器信号接口由继电器另一触点接至替代燃料电控单元的D/A转换模拟电压输出口，由替代燃料电控单元行使对柴油机电控单元的喷射油量控制权。若此刻油门踏板位置传感器信号表示的踏板开度为A%，替代燃料电控单元根据油门踏板传感器（1）信号，通过事先试验标定取得的MAP（数据图表），查找到引燃柴油量q3和替代燃料量q2。再通过另一张原柴油机电控单元柴油喷射量与其油门踏板位置传感器电压的关系MAP查找到所对应的电压，通过D/A转换模拟电压输出给柴油机电控单元的原油门踏板位置传感器所对应的信号线，以取代从原油门踏板位置传感器获取的电压，进而产生q3喷射油量。这样柴油机电控单元对柴油的喷射量信息不直接来源于油门位置传感器电压，而来源于替代燃料电控单元的信息。

启用纯柴油模式，替代燃料电控单元将继电器触点释放，油门踏板位置传感器信号线回复默认的与柴油机电控单元相连的状态，D/A转换模拟电压输出与柴油机电控单元断开。柴油机电控单元直接采集油门踏板位置传感器信号，独立实现柴油机控制，不受替代燃料电控系统的干涉。

本发明的有益效果是：不改变原机的基本结构，只是对油门踏板位置传感器信号进行转换，实现双燃料掺烧；又能简便的切换到纯柴油模式，保持原机正常运行。

 

附图说明

图1为本发明的系统结构：1-油门踏板位置传感器，2-油门踏板位置传感器电压输出，3-双路触点继电器，4-柴油机电控单元，5-替代燃料电控单元，6-D/A转换模拟电压输出。