[发明专利]燃用多种燃料压燃式发动机自调节可变气门控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种燃用多种燃料压燃式发动机自调节可变气门控制系统，该系统包括可变气门系统、可燃用多种燃料的压燃式发动机、进气加热装置、控制单元ECU以及贴近气缸的振动传感器、进气温度传感器、排气口处温度传感器、转速传感器。压燃式发动机可以燃用包括汽油、柴油在内的各种燃料，所述可变气门系统为双可变气门并且可以在一定角度范围内由所述控制单元ECU进行无极控制，控制单元ECU通过采集上述各传感器的信号，通过综合处理判断出发动机所燃燃油大致性质，进而控制可变气门系统做出相应的控制策略。本系统可确保燃用不同燃油的压燃式发动机其可变气门系统控制策略最优化，以确保发动机的安全高效的运行。

技术领域

本发明设计内燃机领域，尤其涉及使用无凸轮可变气门系统的、可燃用多种燃料的发动机的可变气门系统控制策略。

背景技术

内燃机至今仍然是热效率最高、单位体积和单位重量功率最大的原动机，被应用仍然十分广泛。为了响应内燃机的节能减排，可变气门技术已经广泛应用于发动机上。可变气门技术目前主要分为基于凸轮轴的可变配气技术以及无凸轮配气技术。前者响应速度快，但是由于保留了凸轮，气门并不能任意可变，无凸轮可变配气技术则可以任意改变气门正时、升程及持续期，因此受到广泛的关注，并且由于它可以通过ECU进行控制，逐渐成为可变气门的一种趋势。

通过有限的可变气门配气技术，内燃机在排放和燃油经济性上得到了很大的改善，因此根据发动机的实际运行情况调节可变气门的控制策略，将会使内燃机性能得到进一步提升，并且根据不同燃油的性质，相应调整可变气门策略、进气加热装置策略和喷油策略，对于提高内燃机性能有很大的提高。近些年，汽油压燃的研究取得了显著成果，汽油实现压燃将会逐渐成熟，从而实现内燃机可燃用多种不同性质的燃料成为可能。然而，燃用不同性质的燃料，为了实现高效及安全的燃烧，要求可变气门的控制策略不同。

发明内容

本发明的目的在于实现燃用不同燃料的内燃机能够自动判断出燃料大致性质，从而实现最佳的可变气门控制策略，保证内燃机处于高效安全运行中。

为了达到上述目的，本发明提出的一种燃用多种燃料压燃式发动机自调节可变气门控制系统，包括压燃式发动机、可变气门系统、进气加热装置、控制单元ECU以及贴近气缸的振动传感器、排气温度传感器、进气温度传感器和转速传感器。所述压燃式发动机可以燃用汽油类、柴油类等各种燃料；所述可变气门系统为进气门和排气门可变气门系统，在进气门和排气门的开起范围内由所述控制单元ECU进行无极控制开起时刻；所述进气加热装置在所述压燃式发动机启动时由所述控制单元ECU控制进气加热，用于燃料的正常着火；所述振动传感器用来实时测出所述压燃式发动机的振动强度，以表征发动机缸内的燃烧状况；所述进气加热装置设置在进气管上，所述进气温度传感器设置在进气道口，所述排气温度传感器位于排气道口；所述控制单元ECU中储存了实验标定不同燃油性质的标准燃油在不同工况时不同策略下的各传感器数据，所述策略包括可变气门策略、进气加热装置策略和喷油策略。所述控制单元ECU接收所述振动传感器、排气温度传感器、进气温度传感器和转速传感器的信号，同时，对所述可变气门系统和进气加热装置进行控制。

利用上述燃用多种燃料压燃式发动机自调节可变气门控制系统的控制方法，其中，所述控制单元ECU中包括应对相对标定时的标准燃油偏向汽油类燃料和偏向柴油类燃料的可变气门控制策略、进气加热控制策略的调整策略以及调整幅度大小；并包括以下控制过程：

当所述压燃式发动机启动时，其启动的所需循环数以及启动后怠速的转速、启动时的振动强度以及启动后怠速时的振动强度、启动怠速的排气温度、进气温度依次被所述转速传感器、所述振动传感器、所述排气温度传感器、所述进气温度传感器所测量到并传给所述控制单元ECU；经所述控制单元ECU判断处理。