一种柴油-甲醇双燃料发动机的控制方法与系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油化工领域，特别涉及一种柴油-甲醇双燃料发动机的控制方法与系统。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，甲醇汽油以其降低汽油使用量的优点，开始成为重要的交通能源。越来越多的汽油车都在逐步使用甲醇汽油代替纯汽油，这样可以明显降低燃油费用的支出。
[0003]但是将甲醇应用在柴油机上却存在诸多技术难题，诸如甲醇的汽化潜热值大，十六烷值以及热值低，燃烧范围不及柴油宽，同时甲醇对金属有腐蚀，对塑料有溶胀作用等。为了能够在柴油机上使用甲醇降低燃油支出，现有的技术手段为原柴油机结构不变，为了使柴油机能够燃烧柴油、甲醇双燃料，给柴油机加装了一套甲醇单点喷射系统，启动、小负荷及大负荷状态下以柴油为燃料，只有在中等负荷下使用柴油、甲醇双燃料，着火方式是柴油引燃，负荷调节方式为质调节。
[0004]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]当甲醇进入柴油中燃烧时，由于混合气浓度的稀化，造成甲醇燃烧不良，发动机性能降低，排放污染明显增大。负荷的调节方式决定于燃料的燃烧特性，依据柴油的燃烧特性，柴油机采用的是负荷的质调节；以汽油的燃烧特性，汽油机采用的是负荷的量调节，而甲醇的燃烧特性更接近于汽油；当甲醇应用于柴油机上后，沿用了负荷的质调节，由此而造成了不完全燃烧，发机动力性下降，排放污染增加。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术的问题，第一方面，本发明提供了一种柴油-甲醇双燃料发动机控制方法，所述柴油-甲醇双燃料发动机控制方法，包括:
[0007]将模式转换开关切换至双燃料模式；
[0008]获取车辆的启动过程信息，结合油门踏板的旋转信息，在车辆的不同阶段对柴油的供油量进行控制，同时对甲醇的供给量进行控制。
[0009]可选的，所述在车辆的不同阶段对柴油的供油量和甲醇的供给量进行控制，包括:
[0010]当所述车辆使用机械式柴油喷射发动机时，通过甲醇电脑调用油门执行器对柴油的供油量进行控制，或
[0011]当所述车辆使用电控式柴油喷射发动机时，柴油电脑通过控制甲醇电脑调用柴油喷嘴对柴油的供油量进行控制。
[0012]可选的，当所述车辆使用机械式柴油喷射发动机时，所述获取车辆的启动过程信息，结合油门踏板的旋转信息，在车辆的不同阶段对柴油的供油量进行控制，同时对甲醇的供给量进行控制，包括:
[0013]当车辆启动时，令柴油发动机节气门全开，通过甲醇电脑调用油门执行器进行柴油供给，使得所述柴油发动机以柴油模式启动；
[0014]当所述车辆处于怠速时，保持所述柴油发动机节气门的全开状态，维持对所述柴油发动机的柴油供给；
[0015]当检测到所述油门踏板从零旋转至10 %的行程时，控制所述柴油发动机节气门从所述全开的状态向最小开合角度过渡，通过所述甲醇电脑调用所述油门执行器按所述柴油发动机的默认供油特性进行供油，随着所述油门踏板行程的增加，提高供油量，令所述甲醇电脑调用甲醇喷嘴向所述柴油发动机内喷射甲醇，在保证过量空气系数不变的情况下提高所述甲醇的喷射量；
[0016]当检测到所述油门踏板从所述10%的行程旋转至90%的行程时，令所述柴油发动机节气门从所述最小开合角度向90%开合角度过渡，维持所述怠速时的柴油供给，令所述甲醇电脑调用甲醇喷嘴向所述柴油发动机内喷射甲醇，在保证所述过量空气系数不变的情况下提高所述甲醇的喷射量；
[0017]当检测到所述油门踏板从所述90%的行程旋转至95%的行程时，令所述柴油发动机节气门从所述90%开合角度向95%开合角度过渡，通过所述甲醇电脑调用所述油门执行器从所述油门踏板处于所述10%行程时的供油量提高至所述油门踏板处于所述95%行程时的供油量，通过所述甲醇电脑调用所述甲醇喷嘴将所述甲醇的供给量减少至最大供给量的5% ；
[0018]当检测到所述油门踏板从所述95%的行程旋转至100%的行程时，控制所述柴油发送机节气门从所述95%开合角度过渡至100%的开合角度，通过所述甲醇电脑调用所述油门执行器从所述油门踏板处于95%行程时的供油量提高至所述油门踏板处于所述100%行程时的供油量，通过所述甲醇电脑调用所述甲醇喷嘴将所述甲醇的供给量从所述最大供给量的5%减小为零；
[0019]当检测到所述油门踏板从所述100%行程向0%旋转时，按上述过程的逆向操作对所述柴油发送机的节气门、所述油门执行器和所述甲醇喷嘴进行调整。
[0020]可选的，当所述车辆使用电控式柴油喷射发动机时，所述获取车辆的启动过程信息，结合油门踏板的旋转信息，在车辆的不同阶段对柴油的供油量进行控制，同时对甲醇的供给量进行控制，包括:
[0021]当车辆启动时，令柴油发动机节气门全开，柴油电脑控制甲醇电脑调用柴油喷嘴进行柴油供给，使得所述柴油发动机以柴油模式启动；
[0022]当所述车辆处于怠速时，保持所述柴油发动机节气门的全开状态，维持对所述柴油发动机的柴油供给；
[0023]当检测到所述油门踏板从零旋转至10 %的行程时，控制所述柴油发动机节气门从所述全开的状态向最小开合角度过渡，所述柴油电脑控制所述甲醇电脑调用所述柴油喷嘴按所述柴油发动机的默认供油特性进行供油，随着所述油门踏板行程的增加，提高供油量，令所述甲醇电脑调用甲醇喷嘴向所述柴油发动机内喷射甲醇，在保证过量空气系数不变的情况下提高所述甲醇的喷射量；
[0024]当检测到所述油门踏板从所述10%的行程旋转至90%的行程时，令所述柴油发动机节气门从所述最小开合角度向90%开合角度过渡，维持所述怠速时的柴油供给，令所述甲醇电脑调用甲醇喷嘴向所述柴油发动机内喷射甲醇，在保证所述过量空气系数不变的情况下提高所述甲醇的喷射量；
[0025]当检测到所述油门踏板从所述90%的行程旋转至95%的行程时，令所述柴油发动机节气门从所述90%开合角度向95%开合角度过渡，所述柴油电脑控制所述甲醇电脑调用所述柴油喷嘴从所述油门踏板处于所述10%行程时的供油量提高至所述油门踏板处于所述95%行程时的供油量，通过所述甲醇电脑调用所述甲醇喷嘴将所述甲醇的供给量减少至最大供给量的5% ;
[0026]当检测到所述油门踏板从所述95%的行程旋转至100%的行程时，控制所述柴油发送机节气门从所述95 %开合角度过渡至100 %的开合角度，所述柴油电脑控制所述甲醇电脑调用所述柴油喷嘴从所述油门踏板处于95%行程时的供油量提高至所述油门踏板处于所述100%行程时的供油量，通过所述甲醇电脑调用所述甲醇喷嘴将所述甲醇的供给量从所述最大供给量的5%减小为零；
[0027]当检测到所述油门踏板从所述100%行程向0%旋转时，按上述过程的逆向操作对所述柴油发送机的节气门、所述油门执行器和所述甲醇喷嘴进行调整。
[0028]可选的，所述甲醇电脑调用甲醇喷嘴向所述柴油发动机内喷射甲醇，在保证过量空气系数不变的情况下提高所述甲醇的喷射量，包括:
[0029]所述甲醇电脑按预设的脉冲频率喷射甲醇，并实时获取过量空气系数；
[0030]根据所述过量空气系数的变化趋势，通过调整所述脉冲频率的方式对所述甲醇的喷射量进行动态调整。
[0031]第二方面，本发明提供一种柴油-甲醇双燃料发动机控制系统，所述柴油-甲醇双燃料发动机控制系统，包括:
[0032]在柴油发动机的控制回路中设置模式转换开关和甲醇电脑，所述模式转换开关与所述甲醇电脑的输入端相连，所述甲醇电脑的输入端还与位于所述柴油发动机排气管上的氧传感器以及设置在所述柴油发动机油门踏板上的踏板传感器相连；
[0033]所述甲醇电脑的输出端与油门控制机构、甲醇喷嘴和所述柴油发动机的节气门相连。
[0034]可选的，所述柴油-甲醇双燃料发动机控制系统，包括:
[0035]当所述柴油发动机为机械式柴油喷射发动机时，所述甲醇电脑的输入端与所述模式转换开关、踏板传感器、氧传感器相连，所述甲醇电脑的输出端与油门执行器、甲醇喷嘴和所述柴油发动机的节气门相连。
[0036]可选的，所述柴油-甲醇双燃料发动机控制系统，包括:
[0037]当所述柴油发动机为电控式柴油喷射发动机时，所述甲醇电脑的输入端与所述模式转换开关、踏板传感器、氧传感器相连，所述甲醇电脑的输出端具体与柴油喷嘴、甲醇喷嘴和所述柴油发动机的节气门相连。
[0038]本发明提供的技术方案带来的有益效果是:
[0039]通过获取车辆的启动信息以及油门踏板的旋转信息确定柴油发动机的功率输出状态，从而根据不同的功率输出状态对柴油发动机的节气门、柴油喷射量、甲醇喷射量以及二者的喷射时间进行针对性的调节，以便于该柴油发动机在使用柴油-甲醇混合燃料时，依然能够以最佳功率进行输出，同时降低柴油发动机对环境的污染。
【附图说明】
[0040]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明