[发明专利]一种甲醇、生物柴油、柴油多燃料发动机系统控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车、农用机车发动机启动技术领域，特别是一种甲醇、生物柴油、柴油多燃料发动机系统控制方法。

背景技术

随着能源危机加剧和排放法规日益严格，开发新型燃料已成为发动机研究的重点之一。目前，在不改变直喷柴油机结构、供油参数的的基础上，从燃料品质方面去研究改善柴油发动机的燃烧特性和排放。在选取燃料上：桐油、菜籽油，配置纯生物柴油燃料，在ZS195柴油机上进行负荷特性试验，研究了生物柴油燃料、乙醇及其柴油燃料混合配比对柴油机燃烧放热规律和排放性能的影响。

试验结果表明：不同油料和不同比例的混合燃料对柴油机的燃烧特性和排放性能有明显的影响。在小负荷工况点，生物柴油占大比例的燃料与0#柴油相比，燃烧放热明显滞后(1～4℃A)，滞燃期延长，缸内压力和瞬时放热率峰值均升高，压力升高达5％，放热率峰值升高达9％，生物柴油燃料掺入甲醇后表现更加突出。随着负荷增加，生物柴油燃料及其混合燃料的滞燃期逐渐缩短到与柴油基本相当，放热率峰值最大降幅为19％，压力曲线与柴油基本相当。

生物柴油燃料占大比例的燃料的冷启动性能差，但均能满足动力性要求，经济性略微降低，燃油消耗率在标定工况比柴油高出12～18％。在排放方面：燃用生物柴油燃料时，NOx排放大约降低10％，生物柴油燃料占大比例的燃料中掺混了乙醇，混合燃料的NOx排放降低15％。在标定工况(8.8kW/2000rpm)，生物柴油燃料占大比例的燃料的碳烟排放都比柴油降低，降幅最大为89％。生物柴油燃料占小比例的燃料在标定工况点，NOx最大降幅为8.8％，碳烟排放最大降幅为76％。

可见，生物柴油燃料、甲醇及其柴油燃料的混合燃料能满足柴油机动力性和经济性要求，且在中大负荷工况燃烧特性良好，发动机运行平稳，能有效降低柴油机的主要排放:NOx和碳烟，生物燃料占大比例的燃料整体效果最好。所以，对甲醇、生物柴油、柴油多燃料发动机系统控制方法研究突显其重要性。

发明内容

本发明提供了一种甲醇、生物柴油、柴油多燃料发动机系统控制方法，目的是解决对目前现有技术下多混合燃料发动机燃料供给不易控制及装配多混合燃料发动机的车型冷启动后排放控制难、排放不良、油耗偏高、某种燃料供给出现异常情况下发动机不能正常工作的模式切换问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种甲醇、生物柴油、柴油多燃料发动机系统控制方法，包括以下步骤：

a.将甲醇装于甲醇油箱101、生物柴油装于生物柴油油箱102、柴油装于柴油油箱103；

b.甲醇油箱101、生物柴油油箱102、柴油油箱103通过同一电子控单元ECU进行控制，并独立供给燃料，其模式分别为甲醇驱动模式、生物柴油驱动模式或柴油驱动模式；

d.柴油发动机冷启动；

d.电子控制单元ECU优先进行故障诊断，当甲醇液位传感器107、生物柴油液位传感器108任一部件出现故障信号时，电子控制单元ECU都将切换到柴油模式驱动柴油发动机工作，同时发出故障诊断报警信号，通知驾驶人员及时修复故障；

e.甲醇油箱、生物柴油油箱液位检测

当检测到甲醇燃料液位低于预先设定值时，甲醇液位传感器110将液位信号发送至电子控制单元ECU，电子控制单元ECU根据该液位信号进行处理并发送处理结果指令至执行机构，此时柴油发动机104保持柴油驱动模式，同时发动报警，提示驾驶操作人员及时补充甲醇燃料；

进一步地，当检测到生物柴油燃料液位低于预先设定值时，生物柴油液位传感器117将液位信号发送至电子控制单元ECU，电子控制单元ECU根据该液位信号进行处理并发送处理结果指令至执行机构，此时柴油发动机保持柴油驱动模式，同时发动报警，提示驾驶操作人员及时补充生物柴油燃料；

f.冷却液温度检测

如果甲醇燃料液位和生物柴油燃料液位高于设定值，则电子控制单元ECU进行冷却液温度检测，冷却液温度根据加速踏板位置在发动机电子控制单元ECU做冷却液温度匹配标定时设定，并输入电子控制单元ECU，同时，匹配标定时设定生物柴油加速踏板位置，并输入电子控制单元ECU，由于冷机条件下，柴油发动机温度通常以柴油发动机冷却液温度表示，发动机冷却液温度由冷却液温度传感器105检测，并将冷却液温度信号114传送至电子控制单元ECU，当检测到的冷却液温度低于设定值时，电子控制单元ECU将处理结果指令发送至执行机构，发动机系统保持柴油驱动模式，当检测到的冷却液温度高于设定值时，电子控制单元ECU进一步判断发动机启动时间；

g.加速踏板匹配设定