[發(fā)明專利]燃用多種燃料壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)自調(diào)節(jié)可變氣門控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611223342.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN106762164B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 堯命發(fā);陳鵬;張翔宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): F02D13/02
• 分類號(hào): F02D13/02;F02D41/00;F02D41/14;F02D41/30;F02M31/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李麗萍

本發(fā)明公開了一種燃用多種燃料壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)自調(diào)節(jié)可變氣門控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括可變氣門系統(tǒng)、可燃用多種燃料的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)、進(jìn)氣加熱裝置、控制單元ECU以及貼近氣缸的振動(dòng)傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、排氣口處溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器。壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)可以燃用包括汽油、柴油在內(nèi)的各種燃料，所述可變氣門系統(tǒng)為雙可變氣門并且可以在一定角度范圍內(nèi)由所述控制單元ECU進(jìn)行無(wú)極控制，控制單元ECU通過(guò)采集上述各傳感器的信號(hào)，通過(guò)綜合處理判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)所燃燃油大致性質(zhì)，進(jìn)而控制可變氣門系統(tǒng)做出相應(yīng)的控制策略。本系統(tǒng)可確保燃用不同燃油的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)其可變氣門系統(tǒng)控制策略最優(yōu)化，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)的安全高效的運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及使用無(wú)凸輪可變氣門系統(tǒng)的、可燃用多種燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)的可變氣門系統(tǒng)控制策略。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)至今仍然是熱效率最高、單位體積和單位重量功率最大的原動(dòng)機(jī)，被應(yīng)用仍然十分廣泛。為了響應(yīng)內(nèi)燃機(jī)的節(jié)能減排，可變氣門技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)上。可變氣門技術(shù)目前主要分為基于凸輪軸的可變配氣技術(shù)以及無(wú)凸輪配氣技術(shù)。前者響應(yīng)速度快，但是由于保留了凸輪，氣門并不能任意可變，無(wú)凸輪可變配氣技術(shù)則可以任意改變氣門正時(shí)、升程及持續(xù)期，因此受到廣泛的關(guān)注，并且由于它可以通過(guò)ECU進(jìn)行控制，逐漸成為可變氣門的一種趨勢(shì)。

通過(guò)有限的可變氣門配氣技術(shù)，內(nèi)燃機(jī)在排放和燃油經(jīng)濟(jì)性上得到了很大的改善，因此根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況調(diào)節(jié)可變氣門的控制策略，將會(huì)使內(nèi)燃機(jī)性能得到進(jìn)一步提升，并且根據(jù)不同燃油的性質(zhì)，相應(yīng)調(diào)整可變氣門策略、進(jìn)氣加熱裝置策略和噴油策略，對(duì)于提高內(nèi)燃機(jī)性能有很大的提高。近些年，汽油壓燃的研究取得了顯著成果，汽油實(shí)現(xiàn)壓燃將會(huì)逐漸成熟，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)可燃用多種不同性質(zhì)的燃料成為可能。然而，燃用不同性質(zhì)的燃料，為了實(shí)現(xiàn)高效及安全的燃燒，要求可變氣門的控制策略不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)燃用不同燃料的內(nèi)燃機(jī)能夠自動(dòng)判斷出燃料大致性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)最佳的可變氣門控制策略，保證內(nèi)燃機(jī)處于高效安全運(yùn)行中。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的一種燃用多種燃料壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)自調(diào)節(jié)可變氣門控制系統(tǒng)，包括壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)、可變氣門系統(tǒng)、進(jìn)氣加熱裝置、控制單元ECU以及貼近氣缸的振動(dòng)傳感器、排氣溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器。所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)可以燃用汽油類、柴油類等各種燃料；所述可變氣門系統(tǒng)為進(jìn)氣門和排氣門可變氣門系統(tǒng)，在進(jìn)氣門和排氣門的開起范圍內(nèi)由所述控制單元ECU進(jìn)行無(wú)極控制開起時(shí)刻；所述進(jìn)氣加熱裝置在所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)由所述控制單元ECU控制進(jìn)氣加熱，用于燃料的正常著火；所述振動(dòng)傳感器用來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)出所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)強(qiáng)度，以表征發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)的燃燒狀況；所述進(jìn)氣加熱裝置設(shè)置在進(jìn)氣管上，所述進(jìn)氣溫度傳感器設(shè)置在進(jìn)氣道口，所述排氣溫度傳感器位于排氣道口；所述控制單元ECU中儲(chǔ)存了實(shí)驗(yàn)標(biāo)定不同燃油性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃油在不同工況時(shí)不同策略下的各傳感器數(shù)據(jù)，所述策略包括可變氣門策略、進(jìn)氣加熱裝置策略和噴油策略。所述控制單元ECU接收所述振動(dòng)傳感器、排氣溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)，同時(shí)，對(duì)所述可變氣門系統(tǒng)和進(jìn)氣加熱裝置進(jìn)行控制。

利用上述燃用多種燃料壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)自調(diào)節(jié)可變氣門控制系統(tǒng)的控制方法，其中，所述控制單元ECU中包括應(yīng)對(duì)相對(duì)標(biāo)定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)燃油偏向汽油類燃料和偏向柴油類燃料的可變氣門控制策略、進(jìn)氣加熱控制策略的調(diào)整策略以及調(diào)整幅度大小；并包括以下控制過(guò)程：

當(dāng)所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，其啟動(dòng)的所需循環(huán)數(shù)以及啟動(dòng)后怠速的轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)時(shí)的振動(dòng)強(qiáng)度以及啟動(dòng)后怠速時(shí)的振動(dòng)強(qiáng)度、啟動(dòng)怠速的排氣溫度、進(jìn)氣溫度依次被所述轉(zhuǎn)速傳感器、所述振動(dòng)傳感器、所述排氣溫度傳感器、所述進(jìn)氣溫度傳感器所測(cè)量到并傳給所述控制單元ECU；經(jīng)所述控制單元ECU判斷處理。