[发明专利]双燃料均质压燃燃烧系统

说明书

本发明提供了一种双燃料均质压燃燃烧系统，包括：采集发动机的曲轴位置数据、凸轮轴位置数据、进气流量和冷却水温度；根据曲轴位置数据和凸轮轴位置数据计算得到发动机转速；根据发动机转速、进气流量和冷却水温度查询预存的数据表，得到当前工况的理想燃烧参数；将理想燃烧参数转换成发动机控制量；根据发动机气缸的缸压信号，计算当前的实际燃烧参数；根据实际燃烧参数和理想燃烧参数，对发动机控制量进行修正。通过优化进气道喷射与直喷系统的喷射时刻、喷射脉宽以及比例，实现对燃烧相位和燃烧速率的反馈控制，使得该种分层稀薄燃烧既有与均质充量点火燃烧相当的超低排放，又能使发动机具有全负荷范围工作的能力。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体地，涉及双燃料均质压燃燃烧系统。

背景技术

高效低排放一直是围绕内燃机研究的关键问题。传统汽油机工作特点为均质混合气、火花塞点燃、绝大部分工况位于理论空燃比附近，受爆震限制，传统汽油机压缩比较低，故而热效率较低，但有害排放物可以通过三元催化转化器较好地去除。传统柴油机工作特点为压缩自燃、扩散燃烧、缸内直喷以及过量空气，高压缩比带来的是柴油机的高热效率，但过量空气扩散燃烧导致柴油机碳烟和氮氧化物排放均较高，并且两者之间存在trade-off关系，无法同时大幅度降低。

为了克服传统汽油机、柴油机各自的缺陷，一种融合了两者工作优势的燃烧模式——均质充量压缩着火燃烧近年来受到广泛的关注。作为一种典型的低温燃烧过程，均质充量压缩着火燃烧具有热效率高、氮氧化物排放极低、几乎没有碳烟生成的特点。然而均质充量压缩着火过程依赖于燃烧化学反应动力学，着火过程极难控制，大负荷下容易爆震、小负荷下燃烧不稳，负荷范围较窄，难以实际应用推广。燃料方面，单纯的汽油或者柴油都并不是均质充量压缩着火燃烧模式所需的理想燃料。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双燃料均质压燃燃烧系统。

根据本发明提供的一种双燃料均质压燃燃烧系统，包括：

传感器，采集发动机的曲轴位置数据、凸轮轴位置数据、进气流量、冷却水温度和缸压信号；

燃烧控制单元，根据曲轴位置数据和凸轮轴位置数据计算得到发动机转速，根据发动机转速、进气流量和冷却水温度查询预存的数据表，得到当前工况的理想燃烧参数，将理想燃烧参数转换成发动机控制量，根据发动机气缸的缸压信号，计算当前的实际燃烧参数，根据实际燃烧参数和理想燃烧参数，对发动机控制量进行修正。

较佳的，所述理想燃烧参数和所述实际燃烧参数包括：燃烧相位和燃烧持续期。

较佳的，所述发动机的控制量包括：双燃料喷射比例、双燃料喷射时刻、节气门开度和废气控制阀开度。

较佳的，还包括：第一燃油箱、第二燃油箱、缸内直喷机构、进气道喷射机构和燃烧控制单元；

所述第一燃油箱通过所述缸内直喷机构连接所述发动机气缸，所述第二燃油箱通过所述进气道喷射机构连接所述发动机气缸的进气道；

所述燃烧控制单元连接所述缸内直喷机构和所述进气道喷射机构，并存储所述数据表。

较佳的，所述缸内直喷机构包括：高压燃油泵、直喷高压燃油轨和直喷喷油器，所述直喷高压燃油轨的两端分别连接所述高压燃油泵和所述直喷喷油器，所述高压燃油泵的另一端与所述第一燃油箱相连接，所述直喷喷油器安装在气缸顶部，所述直喷喷油器和所述高压燃油泵的控制端通过导线与所述燃烧控制单元相连接；

所述进气道喷射机构包括：低压燃油泵、进气道喷射低压燃油轨和进气道喷射喷油器，所述进气道喷射低压燃油轨的两端分别连接所述低压燃油泵和所述进气道喷射喷油器，所述低压燃油泵的另一端与所述第二燃油箱相连接，所述进气道喷射喷油器安装在所述气缸的进气歧管上，正对所述气缸的进气门，所述进气道喷射喷油器和所述低压燃油泵的控制端通过导线与所述燃烧控制单元相连接。