[發(fā)明專利]一種雙燃料發(fā)動機的控制系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111120119A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李捷輝;房晟;段暢;賈奎
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: F02D19/06
• 分類號: F02D19/06;F02D41/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種雙燃料發(fā)動機的控制系統(tǒng)及方法，控制系統(tǒng)包括原機ECU和雙燃料ECU，不同工況下，雙燃料ECU計算當(dāng)前替代率、替換比、單一燃料理論原機燃料噴射量，從而獲取理論原機燃料噴射量和替代燃料噴射量，由替代燃料噴射量控制替代燃料噴射器，雙燃料ECU由理論原機燃料噴射量得到虛擬油門信號，并傳輸給原機ECU，進(jìn)而控制原機燃料噴射器。本發(fā)明可靈活調(diào)節(jié)雙燃料替代率，且不需要對雙燃料發(fā)動機系統(tǒng)進(jìn)行改裝，成本低，有利于雙燃料發(fā)動機的推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙燃料發(fā)動機的控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機燃油的重要來源是石油，近年來，我國汽車保有量持續(xù)高速增長，同時石油消耗量穩(wěn)步提升，面對日益嚴(yán)峻的石油問題，尋找適合的汽車代用能源是保障我國汽車業(yè)健康發(fā)展的重要手段。同時內(nèi)燃機排放法規(guī)逐步嚴(yán)格，逐步邁入國六階段，目前是世界范圍內(nèi)最嚴(yán)苛的法規(guī)。找到一種能改善內(nèi)燃機排放性能的代用燃料是應(yīng)對更加嚴(yán)苛的法規(guī)的有效手段。隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多雙燃料產(chǎn)品，天然氣、醇類燃料、氫燃料都成為了雙燃料眾多產(chǎn)品中的一種，這些產(chǎn)品往往都能在經(jīng)濟性和排放性方面，相對于單一燃料發(fā)動機有一定的優(yōu)勢，因此發(fā)展雙燃料發(fā)動機具有良好的經(jīng)濟優(yōu)勢和環(huán)境優(yōu)勢。

目前許多雙燃料產(chǎn)品都是采用在原機基礎(chǔ)上改裝而成，通常需要加裝一套替代燃料供給系統(tǒng)和一套電子控制系統(tǒng)，用于控制原機燃料和替代燃料的噴射。由于原機ECU控制程序大多未開源，具體控制邏輯未知，無法直接對原機燃油噴射進(jìn)行控制，現(xiàn)行的解決辦法大致有兩種：

1)通過額外的硬件設(shè)備采集原機燃料噴射信號來判斷原機噴油情況，進(jìn)而根據(jù)雙燃料 ECU計算得到的替代率對原機噴油脈寬按比例縮減，再輸出原機燃料噴射信號控制原機燃料噴射器；

2)通過實時通訊技術(shù)將兩塊ECU聯(lián)系起來，雙燃料ECU接收原機ECU的噴油參數(shù)信號，繼而輸出原機燃料和替代燃料的噴射信號控制雙燃料噴射器。

但以上兩種方法有各自的局限性，需要額外增加硬件設(shè)備或者技術(shù)本身實現(xiàn)困難，結(jié)果導(dǎo)致雙燃料發(fā)動機的廣泛運用受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種雙燃料發(fā)動機控制系統(tǒng)及控制方法，不需要額外增加硬件，可在一塊新增的雙燃料ECU中，實現(xiàn)雙燃料實際噴射量的控制。

本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述技術(shù)目的。

一種雙燃料發(fā)動機控制方法，雙燃料ECU計算理論原機燃料噴射量和替代燃料噴射量，由替代燃料噴射量控制替代燃料噴射器，雙燃料ECU由理論原機燃料噴射量得到虛擬油門信號，并傳輸給原機ECU，進(jìn)而控制原機燃料噴射器。

進(jìn)一步，所述理論原機燃料噴射量＝(1-替代率)*單一燃料理論原機燃料噴射量，所述替代率和單一燃料理論原機燃料噴射量均通過查詢相應(yīng)的MAP圖得到。

更進(jìn)一步，所述替代燃料噴射量＝理論原機燃料噴射量*替代率*替換比，所述替換比通過查詢相應(yīng)的MAP圖得到。

進(jìn)一步，所述虛擬油門信號的獲取過程為：雙燃料ECU將理論原機燃料噴射量映射到原機ECU的油門位置。

更進(jìn)一步，所述映射方式為通過雙燃料發(fā)動機的標(biāo)定試驗得到雙燃料發(fā)動機的性能結(jié)果，得到理論原機燃料噴射量對應(yīng)原機ECU油門位置的MAP圖，由查MAP圖完成映射。

進(jìn)一步，所述虛擬油門信號的傳輸過程為：雙燃料ECU將模擬量信號輸出給原機ECU。

一種雙燃料發(fā)動機控制系統(tǒng)，包括傳感器、控制器和執(zhí)行器，所述控制器包括原機ECU 和雙燃料ECU，所述雙燃料ECU包括信號采集模塊、工況判斷模塊、發(fā)動機管理模塊以及執(zhí)行模塊，所述發(fā)動機管理模塊接收信號采集模塊的信號，計算理論原機燃料噴射量和替代燃料噴射量，理論原機燃料噴射量映射到原機油門位置獲取虛擬油門信號。