[发明专利]基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机及控制方法

权利要求书

1.基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机控制方法，用于对天然气柴油双燃料发动机的工作模式和工作方法进行控制，其特征在于：所述发动机的工作模式分为纯柴油模式和双燃料模式；所述控制方法以ECU对发动机的工作模式和工作方法进行控制，当需把发动机工作模式从纯柴油模式切换为双燃料模式时，ECU根据工况传感器的检测数据来判断是否可对发动机工作模式进行切换；当发动机工作于双燃料模式时，燃料供给机构向气缸输入天然气与空气的可燃混合气，发动机以气缸中的可燃混合气为燃料，以气缸中的少量柴油为燃料点火源，ECU从控制参数数据表中查询节气门开度以控制发动机的进空气量，查询喷油脉宽和喷油正时以控制发动机燃油喷射阀的开启时刻和保持时长从而确定实际喷油量和喷油正时，查询喷气脉宽和喷气正时以控制发动机天然气喷射阀的开启时刻和保持时长从而确定实际喷气量和喷气正时。

2.根据权利要求1所述的基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机控制方法，其特征在于：所述工况传感器包括燃油温度传感器（119）、冷却液温度传感器（116）、凸轮轴位置传感器（115）、曲轴位置传感器（114）、节气门位置传感器（111）、天然气压力传感器、天然气温度传感器、天然气流量计（106）；工况传感器还包括用于检测天然气喷射阀、控制模式切换的电磁开关（104）、电子节气门（110）状态的传感器。

3.根据权利要求2所述的基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机控制方法，其特征在于：只有在ECU判断当前发动机工况可进入双燃料模式时，发动机才能从纯柴油模式切换为双燃料模式，当ECU判断发动机工况是否可进入双燃料模式时，ECU根据工况传感器的检测数据，依次对控制模式切换的电磁开关是否打开、冷却液温度是否达到预设温度、发动机转速是否达到预定转速进行判断。

4.根据权利要求3所述的基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机控制方法，其特征在于：所述控制参数数据表包括替代率MAP、基础喷油量MAP、目标过量空气系数MAP、喷油正时MAP、喷油脉宽MAP、喷气正时MAP、喷气脉宽MAP；当发动机工作模式为双燃料模式时，ECU根据发动机转速和所需达到的目标扭矩查询控制参数数据表；ECU根据查询结果对发动机进行控制的方法包括以下步骤；

A1、设m_d2表示实控喷油量，m_d1表示基础喷油量，R表示中间变量替代率，m_NG表示实控喷气量；ECU从替代率MAP查知中间变量替代率；从基础喷油量MAP查知基础喷油量；

根据计算公式（1）算得实控喷油量并以此对发动机进行控制；

（公式1）；

根据计算公式（2）算得实控喷气量并以此对发动机进行控制；

（公式2）；

A2、ECU根据发动机转速从目标过量空气系数MAP中查知节气门开度并以此对发动机进行控制，此时发动机进空气量由发动机转速和节气门开度确定；

A3、根据发动机转速和在步骤A1确定的实控喷油量，从喷油脉宽MAP中查询喷油脉宽，并以此对发动机进行控制；

A4、根据燃料供给机构的气轨压力和在步骤A1确定的实控喷气量，从喷气脉宽MAP中查询喷气脉宽，并以此对发动机进行控制。