[發明專利]用于控制汽油柴油混合燃燒發動機的裝置和方法

在審

• 申請號: 201611037332.2
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN107420212A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 丁玹聲;池堯漢;李廷玗;朱相炫;閔庚德
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;首爾大學校產學協力團
• 主分類號: F02D41/40
• 分類號: F02D41/40;F02D19/08
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

相關申請的交叉引用

本申請對于2016年5月24日在韓國知識產權局所提出的韓國專利申請號10-2016-0063171要求優先權權益，并通過引用將其全文納入本文。

技術領域

本發明涉及用于控制汽油柴油混合燃燒發動機的裝置和方法。

背景技術

通常，柴油發動機具有良好的燃料效率，但是會排放諸如氮氧化物(NOx)等等的物質。另一方面，汽油發動機具有相對較低的燃料效率，但排放相對較少的諸如氮氧化物(NOx)等等的污染物質。

最近，用于柴油發動機的排氣法規越來越嚴格，所以需要研發新型柴油發動機。

作為新型柴油發動機的示例，正在研發通過使用汽油燃料和柴油燃料的混合物來驅動的汽油柴油混合燃燒發動機。

汽油柴油混合燃燒發動機在進氣沖程中吸入將汽油燃料和空氣預先混合的混合氣體，并且在壓縮沖程中噴射柴油燃料以控制點火。然后，在點火沖程中將柴油燃料壓縮并點燃。與此同時，汽油燃料也被點燃。最后，柴油燃料和汽油燃料在爆發沖程中燃燒，由此產生驅動動力。但是，依據汽油燃料和柴油燃料的比例，可以使用火花塞點燃汽油燃料和柴油燃料。

根據常規技術的汽油柴油混合燃燒發動機，當噴射柴油燃料時應用單次噴射方法。

但是，由于汽油柴油混合燃燒發動機的燃燒特征根據發動機負荷而不同，所以需要根據發動機負荷來噴射燃料。

公開于該發明背景技術部分的上述信息僅僅旨在加深對發明背景的理解，因此其可以包含的信息并不構成在本國已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明致力于提供用于控制汽油柴油混合燃燒發動機的裝置和方法，其通過根據發動機的驅動區域來區分燃料噴射方法而可以獲得燃燒穩定性并減少包含在排放氣體中的物質。

在一個實施方案中，用于控制汽油柴油混合燃燒發動機的裝置可以包括：發動機，其通過燃燒汽油燃料和柴油燃料而產生驅動扭矩；驅動信息檢測器，其用于檢測發動機的驅動信息；以及控制器，其用于控制柴油噴射器，以使得柴油燃料基于包括在驅動信息中的驅動區域和爆震強度而以單次噴射或分次噴射來進行噴射。

控制器可以控制為：在驅動區域為低速高負載區域時，柴油燃料以單次噴射來噴射；在驅動區域為高速低負載區域或高速中負載區域且爆震強度小于預定值時，柴油燃料以單次噴射來噴射；在驅動區域為高速低負載區域或高速中負載區域且爆震強度等于或大于預定值時，柴油燃料以分次噴射來噴射。

控制器可以根據制動平均有效壓力(BMEP)和柴油比例來確定發動機的負載區域，柴油比例是相對于全部燃料量的柴油燃料量。

控制器可以根據由驅動信息檢測器檢測的最大燃燒壓力、最大升壓速率和發動機轉速來計算爆震強度。

根據以下等式來計算爆震強度：其中，MPRR表示最大升壓速率，RPM表示發動機轉速，P_max表示最大燃燒壓力。

分次噴射可以包括首次主要噴射和第二次主要噴射，首次主要噴射在預定的第一上止點前曲柄角度(BTDC CA)噴射，第二次主要噴射在預定的第二BTDC CA噴射，隨著發動機的驅動區域從低負載區域移動至中負載區域，第一BTDC CA增加。

根據本發明的另一示例性實施方案的用于控制汽油柴油混合燃燒發動機的方法可以包括：通過驅動信息檢測器檢測發動機的驅動信息；基于從驅動信息獲得的驅動區域和爆震強度，通過控制器來將柴油噴射器噴射的柴油燃料控制為以單次噴射或以分次噴射來噴射。

在驅動區域為低速高負載區域時，柴油燃料可以采用單次噴射來噴射，在驅動區域為高速低負載區域或高速中負載區域且爆震強度小于預定值時，柴油燃料采用單次噴射來噴射，在驅動區域為高速低負載區域或高速中負載區域且爆震強度等于或大于預定值時，柴油燃料以分次噴射方法來噴射。

可以根據BMEP和柴油比例確定發動機的負載區域，柴油比例是相對于全部燃料量的柴油燃料量。

可以根據由驅動信息檢測器檢測的最大燃燒壓力、最大升壓速率和發動機轉速來計算爆震強度。

爆震強度(RI)可以根據以下等式來計算：其中，MPRR表示最大升壓速率，RPM表示發動機轉速，P_max表示最大燃燒壓力。

分次噴射可以包括首次主要噴射和第二次主要噴射，首次主要噴射在預定的第一BTDC CA噴射，第二次主要噴射在預定的第二BTDC CA噴射，第一BTDC CA隨著發動機的驅動區域從低負載區域移動至中負載區域而增加。