[发明专利]一种天然气/汽油双燃料GDI发动机及其控制方法

说明书

本发明公开了一种天然气/汽油双燃料GDI发动机及其控制方法，其中，GDI发动机包括进气单元、燃烧单元和排气单元，进气单元结构为：包括依次相连的天然气瓶、天然气开关电磁阀、减压器和天然气喷射器；空气滤清器出气端一路与压端旁通阀进气口相连，另一路与压气机进气口相连；压气机出气口与压端旁通阀出气口汇合后又分为两路，一路依次与天然气电子节气门、天然气空气流量计相连，另一路依次与原机电子节气门、原机空气流量计相连；两路气体出气口与天然气喷射器出气口共同连接至混合器进气口，混合器出气口与发动机的进气总管相连。本发明实现了天然气‑汽油双燃料发动机工作过程的精确控制，确保OBD不报错并且原机电控系统而正常工作。

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，具体是一种天然气/汽油双燃料GDI发动机及其控制方法。

背景技术

随着环境污染和能源危机的日益严峻，油耗和排放法规日益加严，寻找可以替代石油燃料的清洁能源是解决排放问题和能源问题的重要途径。天然气可适用于多种汽车发动机，且其具有丰富的储量，开采便利，管道输送快捷，价格便宜等优点。除此之外，天然气为气态清洁燃料，与空气易混合，燃烧产物对空气污染小，使用天然气作为汽油燃料，能明显减少PM，CO，NOx及活性烃气排放，减少发动机的尾气污染。然而，由于天然气着火温度较高，火焰传播速度较慢，混合气热值较低，汽油发动机如果直接改用天然气作为燃料，会使其性能下降；对于汽油/天然气两用燃料发动机，其两种燃料的切换又会影响发动机的动力性、经济性和排放性能及其使用寿命。

目前双燃料发动机具有灵活的使用性，结构改装简单，成本低等优点，通过合理配比天然气、汽油喷射量，既能保证发动机的动力性，又能提高发动机的经济性和排放性。但是要使用天然气-汽油双燃料发动机需要对汽油机的电控系统进行改装，然而现代汽车原机电控系统都设有原机保护程序，如何实现天然气-汽油合理配比燃烧的控制，并且还要保证原机ECU的正常工作是汽油机改天然气-汽油双燃料发动机的难点问题。

公开号为CN 108691674 A的中国专利提供了一套天然气供气系统，其额外设计了一套电控系统，用于实现天然气与燃油比例可调，同时也考虑了天然气替代率对喷油器的影响，但其需要对两种信号进行削弱处理，对附加电控单元信号处理能力要求高，此外还需要对OBD(车载诊断系统)进行处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种天然气/汽油双燃料GDI发动机及其控制方法，实现天然气-汽油双燃料发动机工作过程的精确控制，确保OBD不报错并且原机电控系统正常工作。

一种天然气/汽油双燃料GDI发动机，包括进气单元、燃烧单元和排气单元，所述进气单元具有的结构为：包括依次相连的天然气瓶、天然气开关电磁阀、减压器和天然气喷射器；设置有空气滤清器，所述空气滤清器出气端一路与压端旁通阀进气口相连，另一路与压气机进气口相连；所述压气机出气口与所述压端旁通阀出气口汇合后又分为两路，一路依次与天然气电子节气门、天然气空气流量计相连，另一路依次与原机电子节气门、原机空气流量计相连；两路气体出气口与天然气喷射器出气口共同连接至混合器进气口，所述混合器出气口与发动机的进气总管相连。

进一步的，所述天然气瓶出气口连接有天然气过滤器。

进一步的，在原机空气流量计和原机电子节气门之间设置有原机进气压力传感器。

本发明还提供了一种天然气/汽油双燃料GDI发动机的控制方法，包括以下步骤：

A、天然气ECU接收电子油门信号、天然气电子节气门位置传感器信号、天然气空气流量计信号、飞轮上的曲轴传感器信号；

B、天然气ECU根据电子油门信号、曲轴传感器信号调用原机电子油门信号map，并将电子油门信号发送给原机ECU；天然气ECU复制曲轴传感器信号并发送至原机ECU；