[发明专利]柴油/醇二元燃料发动机进气充量加热装置及控制方法

说明书

本发明涉及一种柴油/醇二元燃烧发动机进气充量加热装置及控制方法，包括进气总管、进气歧管、上进气充量加热器、下进气充量加热器、醇轨、醇燃料喷嘴、柴油喷油器、进气充量加热器下游温度传感器、中冷后温度传感器、ECU。所述进气加热器开启数量的控制是根据发动机工作模式确定；进气充量加热器发热功率控制是依据发动机工况、进气充量加热器下游温度和醇燃料比例由ECU调节PWM波的占空比而实现。解决由于进气温度太低导致醇燃料无法在进气道内完全雾化，导致醇燃料缸内分布不均、燃烧进展缓慢，燃烧效率降低的问题。

技术领域

本发明涉及双燃料发动机技术领域，特别是涉及一种柴油/醇二元燃料发动机进气充量加热装置及控制方法。

背景技术

为响应内燃机的节能减排政策，柴油/醇二元燃料燃烧技术被应用于压燃式发动机上。目前，公知的压燃发动机进气充量加热器是针对纯柴油压燃发动机设计的，但是，由于醇燃料的汽化潜热通常是柴油的3.76-4.32倍，高汽化潜热和较低热值导致进气充量温度降低，一般原机的进气充量加热装置不能很好的控制柴油/醇二元燃料发动机进气充量温度。进气温度太低时，醇燃料无法在进气道完全雾化，部分醇燃料以液滴形式进入气缸，呈现缸内燃料分布不均、燃烧进展缓慢，致使燃烧效率降低；进气温度太高时，可能发生醇燃料被直接压燃、缸内燃烧放热集中引起发动机过热，以及醇/空气混合气的末端自燃现象，导致发动机工作效率降低。与此同时，发动机在低温环境下工作时由于进气充量温度较低，柴油/醇二元燃料发动机冷启动困难增加，碳氢化合物和一氧化碳排放增加，发动机工作稳定性急剧下降。

发明内容

为了克服现有进气充量加热装置不能合理的控制柴油/醇二元燃料发动机进气充量温度的问题，本发明提供了一种柴油/醇二元燃料发动机进气充量加热装置及控制方法。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：一种柴油/醇二元燃料发动机进气充量加热装置，包括进气总管，所述进气总管与进气歧管连接，所述进气歧管与气缸连接，其特征在于，所述进气总管内安装有上进气充量加热器和下进气充量加热器，所述进气歧管内安装有醇燃料喷嘴，所述上进气充量加热器、所述下进气充量加热器与ECU的信号输出端连接。

上述方案中，所述进气总管内位于所述上进气充量加热器入口处安装有中冷后温度传感器，所述进气歧管内的混合气输出端安装有进气充量加热器下游温度传感器，所述中冷后温度传感器和所述进气充量加热器下游温度传感器与所述ECU的信号输入端连接。

上述方案中，所述ECU利用输出的PWM波的占空比来控制所述上进气充量加热器、所述下进气充量加热器的工作电流大小。

上述方案中，所述进气歧管有若干根，每根所述进气歧管内均安装有醇燃料喷嘴，所述醇燃料喷嘴均与醇轨连接。

本发明还提供了一种柴油/醇二元燃料发动机进气充量加热装置的控制方法，包括对进气充量加热器开启数量的控制和对进气充量加热器发热功率的控制。

上述方案中，所述进气充量加热器开启数量的控制：ECU判断发动机工作模式，发动机处于纯柴油工作模式时，ECU控制下进气充量加热器开启，而上进气充量加热器关闭；当发动机处于柴油/醇二元燃料燃烧模式时，ECU控制上进气充量加热器和下进气充量加热器同时开启；所述进气充量加热器发热功率的控制：利用ECU输出的PWM波的占空比的调节，改变进气充量加热器的工作电流进行发热功率控制，实现进气充量加热器对进气充量的合理加热。

上述方案中，ECU接收中冷后温度传感器或进气充量加热器下游温度传感器的信号，比较与存储在ECU内的目标温度之差后，利用ECU输出的PWM波的占空比来调节上进气充量加热器或下进气充量加热器的工作电流，实现上进气充量加热器或下进气充量加热器对进气充量的加热温度控制。