柴油微喷引燃天然气式双燃料机控制系统及方法与流程

文档序号:11940859阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种柴油微喷引燃天然气式双燃料机控制系统,其特征在于:包括监控柜(1)、单体泵控制单元(2)、天然气控制单元(3)和传感器组(5);

所述监控柜(1)具有人机交互界面,用于显示各种监控信息和发送操作指令,该监控柜(1)分别与单体泵控制单元(2)、天然气控制单元(3)连接;

所述传感器组(5)将所采集的信号发送至单体泵控制单元(2)、天然气控制单元(3),该传感器组(5)分别与单体泵控制单元(2)、天然气控制单元(3)连接;

所述单体泵控制单元(2)与发动机(4)上的电控单体泵(7)连接,所述天然气控制单元(3)与发动机(4)的各缸进气歧管中的气体阀(6)连接;在纯柴油模式和双燃料模式下,单体泵控制单元(2)基于传感器组(5)所采集的信号以及操作指令控制电控单体泵(7),由电控单体泵(7)控制柴油的喷射量和喷射正时;在双燃料模式下,天然气控制单元(3)基于传感器组(5)所采集的信号以及操作指令控制各气体阀(6)的开关来控制天然气量。

2.一种柴油微喷引燃天然气式双燃料机控制方法,其特征在于:采用如权利要求1所述的柴油微喷引燃天然气式双燃料机控制系统;其控制方法包括:

步骤一、在纯柴油模式下启动柴油机,通过控制电控单体泵(7)实现引燃柴油量的喷射,包括对喷射量和喷射正时的控制;

步骤二、纯柴油模式向双燃料模式切换:

2a、在启动完成后,系统接收到进入双燃料模式控制指令;

2b、单体泵控制单元(2)判断柴油微喷引燃天然气式双燃料机系统是否满足预先设定好的双燃料使用条件,若满足,则进入步骤2c;若不满足,则重复执行此步骤;

2c、监控柜(1)向单体泵控制单元(2)、天然气控制单元(3)发出双燃料使能信号;单体泵控制单元(2)、天然气控制单元(3)基于双燃料使能信号,采用阶梯降油法来实现纯柴油模式向双燃料模式的切换;

步骤三、退出双燃料模式:

3a、系统接收到退出双燃料模式控制指令;

3b、监控柜(1)向单体泵控制单元(2)、天然气控制单元(3)发出退出双燃料模式信号;

3c、单体泵控制单元(2)、天然气控制单元(3)基于退出双燃料模式信号采用阶梯降燃气法来实现双燃料模式向纯柴油模式的切换;

在所述步骤一至步骤三中,还采用了排温修正算法对各缸排温的不均性进行控制;采用MAP查表法控制各工况下的着火正时。

3.根据权利要求2所述的柴油微喷引燃天然气式双燃料机控制方法,其特征在于:所述阶梯降油法包括以下步骤:

A1、进入双燃料模式切换开始;

A 2、柴油的喷射量按比例逐步下降;

A 3、根据发动机(4)的实际转速和目标转速的偏差作为输入,通过PID调节后,输出气体阀(6)的打开时间,闭环控制发动机(4)的转速;

A 4、判断柴油的喷射量是否到达最小柴油量,若是,则柴油量保持最小不变,即切换完成,进入双燃料模式,若不是,则返回步骤A2;

所述阶梯降燃气法包括以下步骤:

B1、退出双燃料模式切换开始;

B2、天然气量按比例逐步下降;

B3、根据发动机(4)的实际转速和目标转速的偏差作为输入,通过PID闭环控制柴油的喷射量,以稳定发动机的转速

B4、判断燃气量是否为0,若是,即切换完成,进入纯柴油模式,若不是,则返回步骤B 2。

4.根据权利要求2或3所述的柴油微喷引燃天然气式双燃料机控制方法,其特征在于:采用排温修正算法对各缸排温的不均匀性进行控制,具体为:

C1、采集各缸排温;

C2、判断各缸排温的有效性,若有效,则求取各缸的平均排温,并找出排温最高的缸和排温最低的缸,若无效,则不处理;

C3、判断排温最高的缸和排温最低的缸的排温是否超过排温限制,具体为:

利用公式delt_t = cyl_t - avg_t计算出缸的排温超过量,其中:delt_t为排温超过量,avg_t为平均排温,cyl_t为单缸的排温;

判断排温超过量是否在排温限制范围内,若是,则表示此缸的排温已超出排温限制,则需要修正此缸的燃料量,若否,则表示此缸的排温未超过排温限制,则不需要修正此缸的燃料量;

C4、修正缸的燃料量,具体为:

利用公式m’ = m - delt_t * alpha计算缸修正后的燃料量,其中: m’为修正后燃料量;m为修正前燃料量;alpha为强度系数。

5.根据权利要求2或3所述的柴油微喷引燃天然气式双燃料机控制方法,其特征在于:采用MAP查表法控制各工况下的着火正时,具体为:

基于喷射的柴油量、以及发动机(4)的转速检索着火正时脉谱图来控制柴油微喷引燃天然气式双燃料机控制系统在不同模式下、不同工况的着火正时;

所述着火正时脉谱图是以柴油量、转速的输出值为参数来确定着火正时的脉谱图,且纯柴油模式和双燃料模块采用不同的喷油提前角,在双燃料模式下,低速和高速不同工况采用不同的喷油提前角。

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