[發(fā)明專利]用于操作壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110222286.4
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102400797A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: I.哈斯卡拉;Y-Y.王
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號: F02D19/08
• 分類號: F02D19/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括被配置成使用石油柴油和生物柴油燃料的混合物來操作的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

本節(jié)中的闡述僅提供了與本發(fā)明有關(guān)的背景信息，并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

包括壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料源自于：包括石油的原料（稱為石油柴油燃料）；以及包括生物源的原料（稱為生物柴油燃料）的燃料。燃料供應(yīng)商可能提供具有變化調(diào)配的燃料，以及石油柴油燃料和生物柴油燃料的混合物。

石油柴油燃料源自于原油的分餾，并且是通常包含每分子在8至21個(gè)碳原子之間的碳鏈的混合物。已知的是，生物柴油燃料是指基于植物油或基于動(dòng)物脂肪的柴油燃料，其包括長鏈烷基（即，甲基、丙基或乙基）酯。合適的基于植物油的原料包括大豆、油菜籽和麻風(fēng)樹屬。生物柴油燃料可通過將類脂（例如，植物油、動(dòng)物脂肪）與乙醇化學(xué)反應(yīng)來制得。

燃料可以按照較低的熱值（Q_LHV）來表征，其是每單位質(zhì)量燃料的化學(xué)能含量。已知的是，不同燃料和燃料混合物具有不同熱值（Q_LHV）和化學(xué)計(jì)量空氣/燃料比，其可影響發(fā)動(dòng)機(jī)操作和發(fā)動(dòng)機(jī)性能。化學(xué)計(jì)量空氣/燃料比是具有以質(zhì)量/質(zhì)量或其他合適測量來量度的比率的空氣和燃料的混合物，所述比率足以實(shí)現(xiàn)燃料的完全燃燒，而如果燃料更多則不能實(shí)現(xiàn)完全燃燒。

已知生物柴油燃料具有在大約12.46:1的化學(xué)計(jì)量空氣/燃料比，而已知石油柴油燃料具有在大約14.5:1的化學(xué)計(jì)量空氣/燃料比。已知生物柴油燃料具有大約0.8857?kg/L的密度，已知石油柴油燃料具有在大約0.8474?kg/L的密度。已知生物柴油燃料具有大約37.277?MJ/kg的燃料熱值（Q_LHV），已知石油柴油燃料具有在大約42.74?MJ/kg的燃料熱值（Q_LHV）。已知生物柴油燃料具有大約11.75%的氧含量（按重量），已知石油柴油燃料不具有氧含量。生物柴油燃料的十六烷值可不同于與已知石油柴油燃料相關(guān)聯(lián)的十六烷值。已知的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器響應(yīng)于指令而噴射燃料。至燃料噴射器的指令采用脈寬（即，開啟時(shí)間）的形式。因此，噴射器輸送與開啟時(shí)間和燃料壓力相關(guān)聯(lián)的燃料量，其中燃料量以體積（例如，毫升）度量，當(dāng)燃料密度已知且噴射器按照預(yù)期操作時(shí)，所述燃料量對應(yīng)于燃料的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的方法，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)配置成以壓縮點(diǎn)火燃燒模式來燃燒燃料，所述方法包括：監(jiān)測內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣供料流中的氧氣濃度、進(jìn)氣的質(zhì)量流率、以及燃料的指令燃料脈沖。基于排氣供料流中的氧氣濃度、進(jìn)氣的質(zhì)量流率以及指令燃料脈沖來確定燃料的化學(xué)計(jì)量空氣/燃料比。確定與燃料的化學(xué)計(jì)量空氣/燃料比相關(guān)的燃料中生物柴油燃料和石油柴油燃料的第一混合比。響應(yīng)于燃料中生物柴油燃料和石油柴油燃料的第一混合比來控制發(fā)動(dòng)機(jī)操作。

本發(fā)明還包括以下方案：

方案1.?用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的方法，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)配置成以壓縮點(diǎn)火燃燒模式來燃燒燃料，所述方法包括：

監(jiān)測所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣供料流中的氧濃度、進(jìn)氣的質(zhì)量流率、以及所述燃料的指令燃料脈沖；

基于所述排氣供料流中的氧濃度、所述進(jìn)氣的質(zhì)量流率、以及所述指令燃料脈沖來確定所述燃料的化學(xué)計(jì)量空氣/燃料比；

確定與所述燃料的化學(xué)計(jì)量空氣/燃料比相關(guān)的、所述燃料中生物柴油燃料和石油柴油燃料的第一混合比；以及

響應(yīng)于所述燃料中生物柴油燃料和石油柴油燃料的第一混合比來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作。

方案2.?根據(jù)方案1所述的方法，其中，響應(yīng)于所述燃料中生物柴油燃料和石油柴油燃料的第一混合比來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作包括：響應(yīng)于所述燃料中生物柴油燃料和石油柴油燃料的第一混合比來控制指令排氣再循環(huán)EGR流率。

方案3.?根據(jù)方案1所述的方法，其中，響應(yīng)于所述燃料中生物柴油燃料和石油柴油燃料的第一混合比來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作包括：響應(yīng)于所述燃料中生物柴油燃料和石油柴油燃料的第一混合比來控制指令新鮮空氣流率。

方案4.?根據(jù)方案1所述的方法，其中，響應(yīng)于所述燃料中生物柴油燃料和石油柴油燃料的第一混合比來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作包括：響應(yīng)于所述燃料中生物柴油燃料和石油柴油燃料的第一混合比來控制指令增壓壓力。