汽车及燃气发动机、发动机ECU、喷射燃气的控制方法技术

本发明专利技术提供了一种汽车及燃气发动机、发动机ECU、喷射燃气的控制方法，该发动机包括：气缸；与气缸连通的进气歧管；压力传感器，用于测量进气歧管内的气压，并用于输出信号至发动机ECU；安装在气缸的缸盖上的缸内直喷燃气喷射器，其喷射口伸入气缸内，以向气缸内喷射燃气；发动机ECU用于根据压力传感器的输出信号判断燃气发动机是否处于大负荷工况，以在发动机处于大负荷工况下向缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。在发动机处于大负荷工况时，缸内直喷燃气喷射器向气缸内喷射燃气，其喷射的燃气不会占用进气道的空间，因此，燃气发动机在大负荷工况下运行时，燃气发动机所需的进气量不会受到影响，因而不会影响发动机的进气效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车
，特别是涉及一种汽车及燃气发动机、发动机ECU、喷射燃气的控制方法。
技术介绍
能源的匮乏和全球环境的恶化已经成为世界关注的焦点，随着科技的进步和社会的发展，世界汽车保有量逐年增加，并占用了大量有限的石油储备资源，同时加大了对大气的污染程度。天然气发动机以其排放特性好(几乎不产生微粒排放)、天然气资源较为丰富、天然气的辛烷值高等优点，而得到了高度重视。现有技术的天然气发动机多为进气道喷射火花点燃，且天然气发动机的供气方法多为单次喷射，这种喷气方法使得点火时刻缸内混合气呈现上稀下浓的分布，这不利于混合气的可靠点火和稳定燃烧。现有一种天然气发动机，其将用于喷射天然气的燃气喷射器安装在进气道内，喷射的天然气会占用进气道空间。尤其是当发动机在大负荷工况下运行时，需要的进气量较大，而由于天然气占用了进气道空间，影响了进气量，进而影响了发动机的进气效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是：现有大负荷工况下运行的天然气发动机在喷射天然气时天然气会占用进气道，影响进气量，从而影响发动机的进气效率。为解决上述问题，本专利技术提供了一种燃气发动机，其包括：气缸；与所述气缸连通的进气歧管；压力传感器，用于测量所述进气歧管内的气压，并用于输出信号至发动机ECU；安装在所述气缸的缸盖上的缸内直喷燃气喷射器，所述缸内直喷燃气喷射器的喷射口伸入所述气缸内，以向所述气缸内喷射燃气；所述发动机ECU用于根据所述压力传感器的输出信号判断燃气发动机是否处于大负荷工况，以在燃气发动机处于大负荷工况下向所述缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。可选地，所述燃气发动机处于大负荷工况下，所述发动机ECU用于在进气行程初期、压缩行程末期均向所述缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。可选地，还包括：安装在所述进气歧管上的歧管燃气喷射器，所述歧管燃气喷射器的喷射口伸入所述进气歧管内，以向所述进气歧管内喷射燃气；所述发动机ECU还用于根据所述压力传感器的输出信号判断燃气发动机是否处于小负荷工况，以在燃气发动机处于小负荷工况下在进气行程初期向所述歧管燃气喷射器发送喷射燃气指令、在压缩行程末期向所述缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。可选地，还包括：油门踏板传感器，用于测量油门踏板的位置信息，并用于输出信号至所述发动机ECU；所述发动机ECU还用于根据所述油门踏板传感器的输出信号判断燃气发动机是否处于加速加载工况，以在燃气发动机处于加速加载工况下在进气行程初期同时向缸内直喷燃气喷射器、歧管燃气喷射器发送喷射燃气指令。可选地，还包括：气轨，与所述缸内直喷燃气喷射器位于气缸外的一端固定连接，所述气轨与缸内直喷燃气喷射器连通以输送燃气。可选地，所述气轨通过第一燃气管与储气罐连通；所述第一燃气管上设有减压阀，所述储气罐内的燃气经由所述减压阀输送至气轨内。可选地，所述第一燃气管上还设有稳压腔，所述储气罐内的燃气先后经由所述减压阀、稳压腔输送至气轨内；所述歧管燃气喷射器通过第二燃气管与所述稳压腔连通，所述储气罐内的燃气先后经由所述减压阀、稳压腔输送至歧管燃气喷射器内。可选地，还包括：与所述进气歧管连通的进气管；沿进气方向依次设置在所述进气管上的空气滤清器、压气机、中冷器、节气门。可选地，还包括：与所述气缸连通的排气管；沿排气方向依次设置在所述排气管上的催化转换器、消音器。可选地，所述燃气发动机所采用燃气为天然气或人工燃气。可选地，还包括：所述发动机ECU。可选地，所述燃气发动机处于大负荷工况时，所述压力传感器测量的压力大于等于100KPa。可选地，所述燃气发动机处于小负荷工况时，所述压力传感器测量的压力小于100KPa。可选地，所述发动机ECU在进气行程初期发送喷射燃气指令时，发动机曲轴的转角处于压缩上止点前的360度至300度；所述发动机ECU在压缩行程末期发送喷射燃气指令时，发动机曲轴的转角处于压缩上止点前的60度至0度。另外，本专利技术还提供了一种应用于上述燃气发动机的发动机ECU，所述发动机ECU包括：存储单元，用于存储第一预设值；判断单元，用于将所述压力传感器的输出信号与所述第一预设值进行比较，以判断燃气发动机是否处于大负荷工况；指令单元，用于根据所述判断单元输出的燃气发动机处于大负荷工况的判断结果向所述缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。可选地，所述指令单元用于根据所述判断单元输出的燃气发动机处于大负荷工况的判断结果，在进气行程初期、压缩行程末期均向所述缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。可选地，所述燃气发动机还包括：安装在所述进气歧管上的歧管燃气喷射器，所述歧管燃气喷射器的喷射口伸入所述进气歧管内，以向所述进气歧管内喷射燃气；所述判断单元还用于将所述压力传感器的输出信号与所述第一预设值进行比较，以判断燃气发动机是否处于小负荷工况；所述指令单元还用于根据所述判断单元输出的燃气发动机处于小负荷工况的判断结果，在进气行程初期向所述歧管燃气喷射器发送喷射燃气指令、在压缩行程末期向所述缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。可选地，所述燃气发动机还包括：油门踏板传感器，用于测量油门踏板的位置信息，并用于输出信号至所述发动机ECU；所述存储单元还用于存储第二预设值；所述判断单元还用于将所述油门踏板传感器的输出信号与所述第二预设值进行比较，以判断燃气发动机是否处于加速加载工况；所述指令单元还用于根据所述判断单元输出的燃气发动机处于加速加载工况的判断结果，在进气行程初期同时向缸内直喷燃气喷射器、歧管燃气喷射器发送喷射燃气指令。可选地，所述第一预设值为100KPa。可选地，所述指令单元在进气行程初期发送喷射燃气指令时，发动机曲轴的转角处于压缩上止点前的360度至300度；所述指令单元在压缩行程末期发送喷射燃气指令时，发动机曲轴的转角处于压缩上止点前的60度至0度。另外，本专利技术还提供了一种燃气发动机喷射燃气的控制方法，所述燃气发动机包括：气缸、与所述气缸连通的进气歧管、以及安装在所述气缸的缸盖上的缸内直喷燃气喷射器，所述缸内直喷燃气喷射器的喷射口伸入所述气缸内，以向所述气缸内喷射燃气；所述控制方法包括：测量所述进气歧管内的气压；根据所述气压判断所述燃气发动机是否处于大负荷工况；当判断出所述燃气发动机处于大负荷工况时，所述缸内直喷燃气喷射器喷射燃气。可选地，所述燃气发动机处于大负荷工况下，所述缸内直喷燃气喷射器在进气行程初期、压缩行程末期均喷射燃气。可选地，所述燃气发动机还包括：安装在所述进气歧管上的歧管燃气喷射器，所述歧管燃气喷射器的喷射口伸入所述进气歧管内，以向所述进气歧管内喷射燃气；所述控制方法还包括：根据所述气压判断所述燃气发动机是否处于小负荷工况；当判断出所述燃气发动机处于小负荷工况时，所述歧管燃气喷射器在进气行程初期喷射燃气，所述缸内直喷燃气喷射器在压缩行程末期喷射燃气。可选地，所述控制方法还包括：测量油门踏板的位置信息以判断燃气发动机是否处于加速加载工况；当判断出所述燃气发动机处于加速加载工况时，所述缸内直喷燃气喷射器、歧管燃气喷射器在进气行程初期同时喷射燃气。可选地，所述燃气发动机处于大负荷工况时，所述进气歧管内的气压大于等于100KPa。可选地，所述燃气发动机处于小负荷工况时，所述进气歧管内的气压小于100KPa。可选地，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气发动机，其特征在于，包括：气缸；与所述气缸连通的进气歧管；压力传感器，用于测量所述进气歧管内的气压，并用于输出信号至发动机ECU；安装在所述气缸的缸盖上的缸内直喷燃气喷射器，所述缸内直喷燃气喷射器的喷射口伸入所述气缸内，以向所述气缸内喷射燃气；所述发动机ECU用于根据所述压力传感器的输出信号判断燃气发动机是否处于大负荷工况，以在燃气发动机处于大负荷工况下向所述缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。

【技术特征摘要】
1.一种燃气发动机，其特征在于，包括：气缸；与所述气缸连通的进气歧管；压力传感器，用于测量所述进气歧管内的气压，并用于输出信号至发动机ECU；安装在所述气缸的缸盖上的缸内直喷燃气喷射器，所述缸内直喷燃气喷射器的喷射口伸入所述气缸内，以向所述气缸内喷射燃气；所述发动机ECU用于根据所述压力传感器的输出信号判断燃气发动机是否处于大负荷工况，以在燃气发动机处于大负荷工况下向所述缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。2.如权利要求1所述的燃气发动机，其特征在于，所述燃气发动机处于大负荷工况下，所述发动机ECU用于在进气行程初期、压缩行程末期均向所述缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。3.如权利要求1所述的燃气发动机，其特征在于，还包括：安装在所述进气歧管上的歧管燃气喷射器，所述歧管燃气喷射器的喷射口伸入所述进气歧管内，以向所述进气歧管内喷射燃气；所述发动机ECU还用于根据所述压力传感器的输出信号判断燃气发动机是否处于小负荷工况，以在燃气发动机处于小负荷工况下在进气行程初期向所述歧管燃气喷射器发送喷射燃气指令、在压缩行程末期向所述缸内直喷燃气喷射器发送喷射燃气指令。4.如权利要求3所述的燃气发动机，其特征在于，还包括：油门踏板传感器，用于测量油门踏板的位置信息，并用于输出信号至所述发动机ECU；所述发动机ECU还用于根据所述油门踏板传感器的输出信号判断燃气发动机是否处于加速加载工况，以在燃气发动机处于加速加载工况下在进气行程初期同时向缸内直喷燃气喷射器、歧管燃气喷射器发送喷射燃气指令。5.如权利要求3所述的燃气发动机，其特征在于，还包括：气轨，与所述缸内直喷燃气喷射器位于气缸外的一端固定连接，所述气轨与缸内直喷燃气
\t喷射器连通以输送燃气。6.如权利要求5所述的燃气发动机，其特征在于，所述气轨通过第一燃气管与储气罐连通；所述第一燃气管上设有减压阀，所述储气罐内的燃气经由所述减压阀输送至气轨内。7.如权利要求6所述的燃气发动机，其特征在于，所述第一燃气管上还设有稳压腔，所述储气罐内的燃气先后经由所述减压阀、稳压腔输送至气轨内；所述歧管燃气喷射器通过第二燃气管与所述稳压腔连通，所述储气罐内的燃气先后经由所述减压阀、稳压腔输送至歧管燃气喷射器内。8.如权利要求1至7任一项所述的燃气发动机，其特征在于，还包括：与所述进气歧管连通的进气管；沿进气方向依次设置在所述进气管上的空气滤清器、压气机、中冷器、节气门。9.如权利要求1至7任一项所述的燃气发动机，其特征在于，还包括：与所述气缸连通的排气管；沿排气方向依次设置在所述排气管上的催化转换器、消音器。10.如权利要求1至7任一项所述的燃气发动机，其特征在于，所述燃气发动机所采用燃气为天然气或人工燃气。11.如权利要求1至4任一项所述的燃气发动机，其特征在于，还包括：所述发动机ECU。12.如权利要求1所述的燃气发动机，其特征在于，所述燃气发动机处于大负荷工况时，所述压力传感器测量的压力大于等于100KPa。13.如权利要求3所述的燃气发动机，其特征在于，所述燃气发动机处于小负荷工况时，所述压力传感器测量的压力小于100KPa。14.如权利要求2至3任一项所述的燃气发动机，其特征在于，所述发动机ECU在进气行程初期发送喷射燃气指令时，发动机曲轴的转角处于压缩上止点
\t前的360度至300度；所述发动机ECU在压缩行程末期发送喷射燃气指令时，发动机曲轴的转角处于压缩上止点前的60度至0度。15.一种应用于权利要求1所述的燃气发动机的发动机ECU，其特征在于，所述发动机ECU包括：存储单元，用于存储第一预设值；判断单元，用于将所述压力传感器的输出信号与所述第一预设值进行比较，以判断燃气发动机是否处于大负荷工况；指令单元，用于根据所述判断单元输出的燃气发动机处于大负荷工况的判断结果向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绍明，程传辉，王树青，陈伟芳，徐政，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31