双燃料发动机的燃烧过程控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种双燃料发动机的燃烧过程控制系统及方法，用于对双燃料发动机的气缸中的实际过量空气系数进行调控。所述双燃料发动机的燃烧过程控制系统包括实际过量空气系数测量单元、标准过量空气系数确定单元、汽油进入量计算单元及汽油喷油器。所述汽车上设置有上述燃烧控制系统。所述双燃料发动机的燃烧过程控制方法应用于上述双燃料发动机的燃烧过程控制系统。本发明专利技术的双燃料发动机的燃烧过程控制系统及方法用于双燃料发动机驱动的汽车中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机
，尤其涉及一种双燃料发动机的燃烧过程控制系统及方法。
技术介绍
现有的汽车通常采用柴油发动机或汽油发动机，其中，柴油发动机具有高效节能、可靠性高的优点，具有良好的应用前景。但现有的柴油发动机中柴油与空气进入气缸的时间不同，导致柴油与空气混合不均匀，因此柴油发动机的细颗粒物(即PM2.5)及氮氧化物的排放率较高，造成的污染较为严重。为解决上述问题，现有技术提供了一种同时使汽油和柴油在气缸中燃烧的双燃料发动机，由于汽油与空气混合均匀，因此该双燃料发动机能够在保证较低燃料消耗率的同时，大幅度降低氮氧化物和细颗粒物的排放率。对于该双燃料发动机而言，现有技术通常采用如下方法控制向气缸内输入的汽油进入量：根据驾驶员设置的油门大小计算发动机扭矩，根据双燃料发动机的输出轴转速计算发动机转速；确定该发动机扭矩及发动机转速所对应的标准过量空气系数(即燃烧1kg汽油时，实际所供给的空气质量和理论所需的空气质量的比值)，并根据该标准过量空气系数值计算输入气缸内的汽油进入量，以降低燃料(包括汽油和柴油)消耗率以及污染物(细颗粒物、氮氧化物)的排放率。然而，由于双燃料发动机的气缸内燃料的燃烧容易受到车辆边界条件(发动机水温，大气温度等条件)的影响，而上述标准过量空气系数仅为根据驾驶员需要所确定的理论值，并不涉及气缸内的燃料的实际燃烧情况。因此，若根据该标准过量空气系数计算汽油进入量，则气缸内的实际过量空气系数通常不等于该标准过量空气系数，造成燃料消耗率以及污染物排放率的提高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种双燃料发动机的燃烧过程控制系统，对双燃料发动机的气缸中的实际过量空气系数进行调控，以降低双燃料发动机的燃料消耗率及污染物排放率。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种双燃料发动机的燃烧过程控制系统，用于对双燃料发动机的燃烧过程进行控制，包括：实际过量空气系数测量单元、标准过量空气系数确定单元、汽油进入量计算单元及汽油喷油器；其中，所述汽油进入量计算单元分别与所述标准过量空气系数确定单元、所述实际过量空气系数测量单元及所述汽油喷油器信号连接；所述实际过量空气系数测量单元用于测量所述双燃料发动机的气缸内的实际过量空气系数；所述标准过量空气系数确定单元用于确定标准过量空气系数；所述汽油进入量计算单元，用于根据所述实际过量空气系数及所述标准过量空气系数，计算得到汽油进入量，并将所述汽油进入量发送至所述汽油喷油器；所述汽油喷油器用于根据所述汽油进入量向所述气缸内送入汽油。可选的，所述实际过量空气系数测量单元包括伸入所述双燃料发动机的气缸内的过量空气系数测量模块，以及与所述过量空气系数测量模块信号连接的曲轴位置测量模块及凸轮轴位置测量模块；所述曲轴位置测量模块用于测量所述双燃料发动机的曲轴的位置；所述凸轮轴位置测量模块用于测量所述双燃料发动机的凸轮轴的位置；所述过量空气系数测量模块用于根据所述曲轴的位置及所述凸轮轴的位置，判断所述双燃料发动机是否处于压缩冲程，若所述双燃料发动机处于压缩冲程，则对所述气缸内的所述实际过量空气系数进行测量。可选的，所述双燃料发动机的燃烧过程控制系统还包括，与所述标准过量空气系数确定单元连接的扭矩转速计算单元，所述扭矩转速计算单元用于计算驾驶员所需的发动机扭矩和发动机转速；所述标准过量空气系数确定单元具体用于，获得所述发动机扭矩及发动机转速，根据预设的过量空气系数表，确定所述发动机扭矩及所述发动机转速对应的所述标准过量空气系数。可选的，所述汽油进入量计算单元包括汽油进入量计算模块，以及与所述汽油进入量计算模块信号连接的汽油补偿量计算模块，其中，所述汽油补偿量计算模块用于，根据所述标准过量空气系数及所述实际过量空气系数，计算得到汽油补偿量；所述汽油进入量计算模块用于，根据所述标准过量空气系数，计算得到汽油进入量，并根据所述汽油补偿量，对所述汽油进入量进行修正，将修正后的汽油进入量发送至所述汽油喷油器。进一步的，所述双燃料发动机的燃烧过程控制系统还包括与所述汽油进入量计算单元信号连接的空气进入量测量单元，所述空气进入量测量单元用于测量输入所述气缸的空气进入量；所述汽油补偿量计算模块，用于根据所述标准过量空气系数、所述实际过量空气系数及所述空气进入量，计算所述汽油补偿量；所述汽油进入量计算模块，用于根据所述标准过量空气系数及所述空气进入量，计算得到汽油进入量，并根据所述汽油补偿量，对所述汽油进入量进行修正，将修正后的汽油进入量发送至所述汽油喷油器。相对于现有技术，本专利技术所述的双燃料发动机的燃烧过程控制系统具有以下优势：本专利技术所述的双燃料发动机的燃烧过程控制系统中，通过实际过量空气系数测量单元测量气缸内的实际过量空气系数，而后汽油进入量计算单元根据实际过量空气系数及标准过量空气系数计算输入双燃料发动机的气缸内的汽油进入量。与现有技术中仅根据标准过量空气系数计算汽油进入量相比，本专利技术对双燃料发动机的气缸内的实际过量空气系数进行测量，并将实际过量空气系数作为计算汽油进入量的条件之一。因此，本专利技术能够根据气缸内的燃料燃烧的实际情况，通过调整汽油进入量，对气缸内的实际过量空气系数进行调控，以避免车辆边界条件变化所造成的实际过量空气系数与标准过量空气系数不一致问题，进而降低双燃料发动机的燃料消耗率及污染物排放率。本专利技术的另一目的在于提出一种双燃料发动机的燃烧过程控制方法，对双燃料发动机的气缸中的实际过量空气系数进行调控，以降低双燃料发动机的燃料消耗率及污染物排放率。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种双燃料发动机的燃烧过程控制方法，采用上述任一项技术方案所述的双燃料发动机的燃烧过程控制系统，对双燃料发动机的燃烧过程进行控制，所述双燃料发动机的燃烧过程控制方法包括：实际过量空气系数测量单元测量所述气缸内的实际过量空气系数；标准过量空气系数确定单元确定标准过量空气系数；汽油进入量计算单元根据所述实际过量空气系数及所述标准过量空气系数，计算得到汽油进入量，并将所述汽油进入量发送至所述汽油喷油器；所述汽油喷油器根据所述汽油进入量向所述气缸内送入汽油。可选的，所述实际过量空气系数测量单元测量气缸内的实际过量空气系数的步骤具体包括：曲轴位置测量模块测量所述双燃料发动机的曲轴的位置；凸轮轴位置测量模块测量所述双燃料发动机的凸轮轴的位置；过量空气系数测量模块从所述曲轴位置测量模块及所述凸轮轴位置测量模块分别接收所述曲轴的位置和所述凸轮轴的位置；若所述曲轴的位置为预设的第一曲轴位置，且所述凸轮轴的位置为预设的第一凸轮轴位置，则所述过量空气系数测量模块开始对所述气缸内的过量空气系数进行测量；若所述曲轴的位置为预设的第二曲轴位置，且所述凸轮轴的位置为预设的第二凸轮轴位置，则所述过量空气系数测量模块停止对所述气缸内的所述实际过量空气系数的进行测量，得到所述实际过量空气系数。本专利技术所述的双燃料发动机的燃烧过程控制方法与上述双燃料发动机的燃烧过程控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双燃料发动机的燃烧过程控制系统，用于对双燃料发动机的燃烧过程进行控制，其特征在于，包括：实际过量空气系数测量单元（10）、标准过量空气系数确定单元（20）、汽油进入量计算单元（30）及汽油喷油器（40）；其中，所述汽油进入量计算单元（30）分别与所述标准过量空气系数确定单元（20）、所述实际过量空气系数测量单元（10）及所述汽油喷油器（40）信号连接；所述实际过量空气系数测量单元（10）用于测量所述双燃料发动机的气缸内的实际过量空气系数；所述标准过量空气系数确定单元（20）用于确定标准过量空气系数；所述汽油进入量计算单元（30），用于根据所述实际过量空气系数及所述标准过量空气系数，计算得到汽油进入量，并将所述汽油进入量发送至所述汽油喷油器（40）；所述汽油喷油器（40）用于根据所述汽油进入量向所述气缸内送入汽油。

【技术特征摘要】
1.一种双燃料发动机的燃烧过程控制系统，用于对双燃料发动机的燃烧过程进行控制，其特征在于，包括：实际过量空气系数测量单元（10）、标准过量空气系数确定单元（20）、汽油进入量计算单元（30）及汽油喷油器（40）；其中，所述汽油进入量计算单元（30）分别与所述标准过量空气系数确定单元（20）、所述实际过量空气系数测量单元（10）及所述汽油喷油器（40）信号连接；所述实际过量空气系数测量单元（10）用于测量所述双燃料发动机的气缸内的实际过量空气系数；所述标准过量空气系数确定单元（20）用于确定标准过量空气系数；所述汽油进入量计算单元（30），用于根据所述实际过量空气系数及所述标准过量空气系数，计算得到汽油进入量，并将所述汽油进入量发送至所述汽油喷油器（40）；所述汽油喷油器（40）用于根据所述汽油进入量向所述气缸内送入汽油。2.根据权利要求1所述的双燃料发动机的燃烧过程控制系统，其特征在于，所述实际过量空气系数测量单元（10）包括伸入所述双燃料发动机的气缸内的过量空气系数测量模块（13），以及与所述过量空气系数测量模块（13）信号连接的曲轴位置测量模块（11）及凸轮轴位置测量模块（12）；所述曲轴位置测量模块（11）用于测量所述双燃料发动机的曲轴的位置；所述凸轮轴位置测量模块（12）用于测量所述双燃料发动机的凸轮轴的位置；所述过量空气系数测量模块（13）用于根据所述曲轴的位置及所述凸轮轴的位置，判断所述双燃料发动机是否处于压缩冲程，若所述双燃料发动机处于压缩冲程，则对所述气缸内的所述实际过量空气系数进行测量。3.根据权利要求2所述的双燃料发动机的燃烧过程控制系统，其特征在于，所述双燃料发动机的燃烧过程控制系统还包括：与所述标准过量空气系数确定单元（20）连接的扭矩转速计算单元（50），所述扭矩转速计算单元（50）用于
\t计算驾驶员所需的发动机扭矩和发动机转速；所述标准过量空气系数确定单元（20）具体用于获得所述发动机扭矩及发动机转速，根据预设的过量空气系数表，确定所述发动机扭矩及所述发动机转速对应的所述标准过量空气系数。4.根据权利要求1-3任一项所述的双燃料发动机的燃烧过程控制系统，其特征在于，所述汽油进入量计算单元（30）包括汽油补偿量计算模块（31），以及与所述汽油补偿量计算模块（31）信号连接的汽油进入量计算模块（32），其中，所述汽油补偿量计算模块（31），用于根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：康志强，刘晓娜，史晓刚，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13