[發明專利]甲醇發動機燃料供給系統及啟動控制方法

在審

• 申請號: 201710034992.3
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106930875A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 宋雅楠
• 申請（專利權）人: 浙江吉利控股集團有限公司;湖南吉利汽車部件有限公司
• 主分類號: F02M37/00
• 分類號: F02M37/00;F02M61/14;F02D41/30;F02D41/06;F02D19/06
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司31264
• 代理人: 蔡光仟

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，且特別是涉及一種甲醇發動機燃料供給系統及啟動控制方法。

背景技術

目前，全球面臨著嚴峻的能源短缺和環境問題，甲醇作為工業副產品，可以說取之不盡、用之不竭，經濟實用，因此用甲醇作為發動機燃料的汽車也將逐步走向市場。但甲醇發動機的低溫啟動比較難，是業界認為的難題之一。汽油的汽化潛熱約為310kJ/kg，而甲醇燃料汽化潛熱約為1167kJ/kg，是汽油的3.7倍左右，因此發動機啟動時燃用甲醇消耗的熱量較燃用汽油消耗的熱量多。在甲醇發動機研究、示范、推廣過程中發現，甲醇發動機在冷啟動階段啟動較困難，環境溫度低于-10℃時無法啟動。

在解決甲醇發動機低溫啟動問題方面，目前常常采用如下兩種方式：(1)采用預熱塞加熱進氣的方式，這種方式需要在使用中頻繁使用大功率加熱，使蓄電池耗電量大大增加，常常導致啟動時出現虧電，同時也會縮短蓄電池和預熱塞的壽命，而且出現故障時也無法預先覺察，并且預熱塞的安裝、更換也比較困難。(2)采用噴射冷啟動液的方式，目前的冷啟動液主要是罐裝乙醚成份，在安裝、使用的過程中容易出現泄漏，且噴射進入進氣歧管內的冷啟動液噴射量也不易精確控制，容易出現回火、放炮，以及啟動液燃燒而未引燃甲醇燃料的問題。冷啟動時如果啟動液噴射量太濃還容易因爆燃而導致炸壞空濾、連接膠管、車輛前機蓋等。另外，冷啟動液泄漏還易導致火災，給車輛、人員安全帶來不必要的損失。

上述兩種方式雖然可以在一定程度上解決以甲醇為主要燃料的發動機的冷啟動問題，但都存在一定的缺點，例如采用預熱塞加熱進氣的方式，將導致蓄電池壽命大大減小；采用噴射冷啟動液的方式，噴射量不易控制且容易出現回火、放炮等，而且易于發生火災。

發明內容

本發明的目的在于提供一種甲醇發動機燃料供給系統及啟動控制方法，以解決現有技術中以甲醇為主燃料的發動機的低溫冷啟動的問題。

本發明解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現的。

本發明提供一種甲醇發動機燃料供給系統，包括主燃料供給系統、輔助燃料供給系統、發動機控制單元、冷卻液溫度傳感器和啟動計時器，主燃料供給系統、輔助燃料供給系統、冷卻液溫度傳感器和啟動計時器均與發動機控制單元相連，主燃料供給系統包括甲醇噴油器，輔助燃料供給系統包括汽油噴油器，汽油噴油器用于在發動機啟動時向進氣道內噴射汽油并且在發動機成功啟動后停止向進氣道內噴射汽油，甲醇噴油器用于在發動機成功啟動后開始向發動機缸內噴射甲醇，啟動計時器在發動機成功啟動后開始計時并將持續時間傳遞給發動機控制單元，冷卻液溫度傳感器用于探測冷卻液的溫度并將冷卻液的溫度傳遞給發動機控制單元。

進一步地，主燃料供給系統還包括甲醇油箱、甲醇油泵、甲醇油軌和缸體，甲醇噴油器通過甲醇油軌連接至甲醇油泵，甲醇噴油器安裝在缸體的缸蓋上并穿過缸蓋與缸內連通。

進一步地，輔助燃料供給系統還包括汽油油箱、汽油油泵、汽油油軌和進氣歧管，汽油噴油器通過汽油油軌連接至汽油油泵，汽油噴油器安裝在進氣歧管上并穿過進氣歧管與進氣道連通。

進一步地，甲醇油軌安裝至缸體上，汽油油軌安裝至進氣歧管上。

進一步地，甲醇油軌與汽油油軌分別設置于進氣歧管的兩側。

進一步地，甲醇油軌和汽油油軌均安裝至進氣歧管上。

進一步地，甲醇油泵與甲醇油軌之間還設置有甲醇高壓油泵，甲醇油泵置于甲醇油箱內，甲醇高壓油泵置于甲醇油箱外。

本發明還提供一種應用如上所述的甲醇發動機燃料供給系統的甲醇發動機啟動控制方法，包括步驟：

甲醇發動機啟動時，發動機控制單元控制輔助燃料供給系統啟動，控制主燃料供給系統關閉，汽油噴油器向進氣道內噴射汽油，使甲醇發動機啟動成功；

啟動計時器開始計時，冷卻液溫度傳感器探測冷卻液的溫度，并將持續時間和冷卻液的溫度傳遞給發動機控制單元，其中發動機控制單元內預先設置有溫度閾值和時間閾值；

發動機控制單元判斷在預設的時間閾值內，冷卻液的溫度是否高于預設的溫度閾值；

若在時間閾值內冷卻液的溫度高于溫度閾值，或者在時間閾值內冷卻液的溫度低于溫度閾值，但是發動機啟動成功后超過時間閾值，則發動機控制單元控制主燃料供給系統啟動，以及控制輔助燃料供給系統關閉，甲醇噴油器開始向發動機缸內噴射甲醇，同時汽油噴油器停止向進氣道內噴射汽油。

進一步地，溫度閾值為55～65攝氏度。

進一步地，時間閾值為25～35秒。