[发明专利]一种用于GDI增压汽油机双燃料控制系统

权利要求书

1.一种用于GDI增压汽油机双燃料控制系统，其特征在于，包括原机电控单元、附加电控单元、空气滤清器、电子节气门、空气流量计、混合器、天然气喷射器、电子油门、GDI喷油器、双燃料发动机和故障诊断系统，外部空气依次经过空气滤清器、电子节气门和空气流量计后进入混合器，与从天然气喷射器喷射的天然气在混合器内混合，混合后的气体进入双燃料发动机中被火花塞点燃燃烧，GDI喷油器设置在双燃料发动机中，原机电控单元控制电子节气门而调节双燃料发动机的总进气量，附加电控单元控制双燃料发动机的汽油的喷射量和天然气的喷射量，原机电控单元与附加电控单元通过can线通讯，所述附加电控单元包括进气流量传感器信号采集模块、天然气喷射器驱动模块、电子油门信号采集模块、爆震传感器信号采集模块、喷油器驱动控制模块和点火模块，所述原机电控单元和附加电控单元根据双燃料发动机因引入天然气使缸内燃烧状况发生变化而重新标定的燃烧边界来控制双燃料发动机。

2.如权利要求1所述的用于GDI增压汽油机双燃料控制系统，其特征在于，所述重新标定的燃烧边界包括失火与爆震极限、燃烧温度限度和点火能量限度。

3.如权利要求2所述的用于GDI增压汽油机双燃料控制系统，其特征在于，所述失火与爆震极限采取如下方法确定：首先测试出原发动机在不同工况下混合气浓度、发动机功率和排放，然后，在某工况下测试双燃料发动机在引入天然气后的对应参数进行对比；调整双燃料发动机的电子节气门改变进气量和调整GDI喷油器驱动信号改变喷油量，找到一个最稀的混合气浓度，并且在2分钟内记录下每50个缸压和放热率数据；若该组数据均值与原发动机对比下降在50%以内，则该混合气浓度为失火极限；相同地，逐渐改变双燃料发动机的进气量和喷油量，通过爆震传感器信号采集模块来监测双燃料发动机是否发生爆炸，找到该工况下的爆震极限。

4.如权利要求2所述的用于GDI增压汽油机双燃料控制系统，其特征在于，所述燃烧温度限度采取如下方法确定：首先测试出原发动机在不同工况下的平均燃烧温度，然后，在某工况下测试双燃料发动机在引入天然气后的对应参数进行对比；在不同工况下通过控制双燃料发动机的天然气喷射器驱动模块引入不同的天然气，同时调整点火信号的时刻，并且在2分钟内记录下每50个缸内平均温度的数据；若该组数据均值与原发动机对比上升在10%以内，则该燃烧温度为安全温度，也为燃烧温度限度。

5.如权利要求2所述的用于GDI增压汽油机双燃料控制系统，其特征在于，所述点火能量限度采取如下方法确定：首先测试出原发动机在不同工况下发动机的扭矩和排放数据，然后，在某工况下测试双燃料发动机在引入天然气后的对应参数进行对比；逐渐调整双燃料发动机的点火模块来增加点火所需要的电压，并且在2分钟内记录下每50个双燃料发动机的扭矩和排放数据，若该组数据均值与原发动机对比下降在5%以内，则为点火能量限度。

6.如权利要求1所述的用于GDI增压汽油机双燃料控制系统，其特征在于，所述附加电控单元还包括发动机转速采集模块和氧传感器信号采集模块，所述发动机转速采集模块采集双燃料发动机曲轴的输出转速，其采集的转速信号反馈到附加电控单元，所述氧传感器信号采集模块用于采集双燃料发动机缸内的氧气浓度，其采集的氧传感器信号反馈到附加电控单元。

7.如权利要求1所述的用于GDI增压汽油机双燃料控制系统，其特征在于，所述GDI增压汽油机双燃料控制系统还包括喷油器模拟器，由于真正的汽油喷射量是由附加电控单元控制的，为了不让故障诊断系统报错，原机电控单元的喷油驱动信号将给到喷油器模拟器。

8.如权利要求1所述的用于GDI增压汽油机双燃料控制系统，其特征在于，所述原机电控单元除了直接接收电子油门信号和电子节气门位置传感器信号外，还将接收由附加电控单元通过can线复制过来的转速信号、氧传感器信号、进气流量传感器信号用于计算总进气量和汽油喷射量。

9.如权利要求1所述的用于GDI增压汽油机双燃料控制系统，其特征在于，所述附加电控单元通过转速信号和电子油门信号判断出双燃料发动机工况从而计算出一个汽油替代率，然后，根据进气流量传感器信号计算出天然气和汽油分别的喷射量。