CN102022196A - 一种新型替代燃料内燃机的控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机控制技术领域，尤其涉及一种新型替代燃料内燃机的控制器。控制器内设置有预测装置、燃料喷射控制装置、判断装置、泵控制装置、温度信号接收装置等，通过这些装置的相互协作，避免在两种燃料驱动模式切换中出现燃料切换进度跟不上而导致内燃机过度抖动甚至熄火，使两种燃料驱动模式能平稳切换过渡，保证内燃机正常无扰地工作。

Description

一种新型替代燃料内燃机的控制器
技术领域
本发明涉及内燃机控制技术领域，尤其涉及一种新型替代燃料内燃机的控制器。
背景技术
随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快，城市环境污染日趋严重。由于城市汽车保有量的快速增长，加速有限石油能源的消耗，因其不可再生的特点已日渐枯竭。尤其近几年由于石油竞争不断发生国际争端，而燃油价格也逐年飙升，为解决能源危机，一些新型能源如甲醇、乙醇等逐渐被得到应用。这些新型燃料具有热效率高、比功率高、排放较低等优点，同时，这些燃料来源广泛，成本低廉，日益为人们所重视。
然而，新型燃料在具有上述优点的同时，也存在着很多弊端，如不能在原有结构内燃机上直接使用这些新型燃料，而必须对这些内燃机进行改装；使用单一新型燃料在低温下会出现启动难等缺点。
现有技术中，使用新型替代燃料的内燃机大致有以下两种方案：1、将新型替代燃料与传统燃料以某种比例混合或任意比例混合，成为混合燃料，如乙醇汽油、甲醇汽油等，但是由于这些新型燃料与传统燃料之间的性能差异，导致燃料尤其是在低温下出现分层现象，内燃机启动困难；2、另外一种方案是为解决方案1 的弊端，提供两套燃料供给系统，分别单独供给新型燃料和传统燃料。但是，新型燃料的性能参数与传统燃料的性能参数存在很大区别，导致两种燃料模式在切换时出现抖动，不能平稳过渡甚至熄火的现象，因此，与上述方案2匹配，亟待提供一种控制器来控制该类型内燃机，使两种燃料驱动模式能平稳过渡切换，避免在切换中出现燃料切换进度跟不上而导致内燃机过度抖动甚至熄火，保证该类型内燃机正常无扰地工作。
发明内容
本发明目的是提供一种新型双燃料内燃机的控制器，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
一种新型替代燃料内燃机的控制器，其中内燃机包括：燃烧室；传统燃料喷射器，用来喷射传统燃料；传统燃料泵、燃料箱，用来输送传统燃料；传统燃料油压调节器，用来调节传统燃料油压；以及新型替代燃料喷射器，用来喷射新型替代燃料；新型替代燃料泵、燃料箱，用来输送新型替代燃料；新型替代燃料油压调节器，用来调节新型替代燃料油压，内燃机具有其中只从传统燃料喷射器喷射传统燃料的第一驱动模式和其中只从新型替代燃料喷射器喷射新型替代燃料的第二驱动模式。控制器包括：预测装置，用来根据内燃机的驱动状态预测内燃机是否需要从第一驱动模式转换到第二驱动模式，或是否需要从第二驱动模式转换到第一驱动模式；和判断装置，当预测装置预测到内燃机需要从第一驱动模式转换到第二驱动模式时，判断装置判断运行中的第一驱动模式在停止执行之前是否会完成向第二模式的转换，以保证在两个模式转换期间内燃机能正常工作。
所述的新型替代燃料内燃机的控制器还包括，燃料喷射控制装置，用来控制传统燃料和新型替代燃料的喷射；和泵控制装置，用来控制燃料电动泵的工作。
其中内燃机进一步包括检测冷却液温度的传感器，所述的新型替代燃料内燃机的控制器还进一步包括，温度信号接收装置，用以接收冷却液温度传感器的温度信号，当温度信号接收装置接收到的温度信号低于预先设定值时，预测装置预测在该温度下内燃机不可能执行第二驱动模式，内燃机保持以第一驱动模式工作。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的新型替代燃料内燃机的控制器，采用同一控制器来控制双燃料内燃机的两种燃料驱动模式，控制器内设置有预测装置、燃料喷射控制装置、判断装置、泵控制装置等，通过这些装置的相互协作，使所述的两种燃料驱动模式能平稳切换过渡，避免在切换中出现燃料切换进度跟不上而导致内燃机过度抖动甚至熄火，保证内燃机正常无扰地工作。
附图说明
图1是本发明实施例的一种新型替代燃料内燃机结构图。
具体实施方式
下面描述根据本发明优选实施例的内燃机控制器。在优选实施例中，内燃机是甲醇-汽油双燃料内燃机。
参见图1，内燃机的燃油系统包括：燃烧室1；汽油喷射器10，用来喷射汽油；汽油燃料泵5、汽油燃料箱3，用来输送汽油燃料；汽油油压调节器7，用来调节汽油油压；以及甲醇燃料喷射器9，用来喷射甲醇燃料；甲醇燃料泵4、甲醇燃料箱2，用来输送甲醇燃料；甲醇燃料油压调节器8，用来调节甲醇燃料油压；以及冷却液温度传感器11，用以监测内燃机冷却液温度；以及内燃机控制器6，统一控制燃料的供给喷射。
所述的汽油喷射器10、汽油燃料泵5、汽油燃料箱3、汽油油压调节器7等共同组成汽油传统燃料供给喷射系统，作为第一驱动模式；所述的甲醇燃料喷射器9、甲醇燃料泵4、甲醇燃料箱2、甲醇燃料油压调节器8等共同组成甲醇新型替代燃料供给喷射系统，作为第二驱动模式。所述的第一驱动模式与所述的第二驱动模式均能相互独立无扰地供给喷射燃料以驱动内燃机，并统一由内燃机控制器6控制。
为避免两种燃料混合驱动，内燃机控制器6在开启一种驱动模式的同时，将关闭另外一种驱动模式。
通常地，为节约燃油成本，正常状态下内燃机控制器将选择新型替代燃料驱动模式，包括启动和正常工作状态，在本优选实施例中为甲醇驱动模式。
但是，由于甲醇在低温下会出现启动困难的现象，经验值为10 ℃以下，但传统燃料汽油在此温度下依然能正常启动。故而，在此温度下，只能采取传统燃料汽油的启动模式来启动内燃机。为解决这一问题，内燃机设置了冷却液温度传感器11，用以监测冷却液温度。内燃机控制器6在做匹配标定时，设置内燃机正常启动的温度，在此设定温度以上时，所述预测装置预测内燃机在此温度下可以启动，控制器选择第二驱动模式即甲醇模式启动内燃机；在此设定温度以下时，所述预测装置预测内燃机在此温度下不能启动，控制器选择第一驱动模式即汽油模式启动内燃机，内燃机经过启动成功，暖机，温度达到设定值后，所述预测装置预测内燃机在此温度下可以采用第二驱动模式即甲醇模式驱动内燃机，控制器根据该驱动状态将启动时的第一驱动模式切换为第二驱动模式。
预测装置的预测依据还包括燃料液位信号。当预测装置接收到燃料液位传感器的液位信号表明燃料液位低于设定值时，预测装置预测内燃机将切换为另一种燃料驱动模式以保证内燃机正常工作。
预测装置的预测依据还包括燃料液位传感器接插件故障信号。当预测装置不能接收到燃料液位传感器的液位信号时，预测装置认定燃料液位传感器接插件出现故障，预测装置预测内燃机将切换为另一种燃料驱动模式以保证内燃机正常工作。
预测装置的预测依据还包括燃料泵的继电器故障信号。当燃料泵的继电器出现故障时，预测装置预测到不能正常供应该燃料，内燃机将切换为另一种燃料驱动模式以保证内燃机正常工作。
当预测装置预测到内燃机需要切换燃料模式，如需要将第一驱动模式（本实施例为汽油驱动模式）切换到第二驱动模式（本实施例为甲醇驱动模式），预测信号将发送至泵控制装置和燃料喷射控制装置，泵控制装置将启动甲醇燃料泵，而燃料喷射控制装置将启动甲醇燃料喷射器。
需要说明的是，泵控制装置开启甲醇燃料泵，燃料喷射控制装置开启甲醇燃料喷射器以驱动内燃机工作，由于信号执行的滞后性，以及燃料从油箱抽到燃料管再到喷射器，需要一段时间，如果在甲醇模式启动后立即关闭汽油模式，可能将出现燃油供应的断档，导致内燃机在这过程中过渡明显地抖动甚至熄火。
为解决这一问题，内燃机控制器还设置有判断装置，当预测装置预测到内燃机需要从第一驱动模式转换到第二驱动模式时，判断装置判断运行中的第一驱动模式在停止执行之前是否会完成向第二模式的转换，以保证在两种驱动模式的转换期间不出现燃油的断档。
在本实施例中，如果预测装置预测到汽油驱动模式需要切换为甲醇驱动模式，发送信号至泵控制装置和燃料喷射控制装置，泵控制装置开启甲醇燃料油泵，燃料喷射控制装置开启甲醇燃料喷射器，与此同时，泵控制装置并未关闭汽油燃料油泵，燃料喷射控制装置也并未关闭汽油燃料喷射器，而判断装置将判断内燃机是否完成从汽油驱动转换为甲醇模式，如果判断未完成，则汽油驱动模式继续开启，如果判断已经完成，则泵控制装置关闭汽油燃料油泵，燃料喷射控制装置关闭汽油燃料喷射器，内燃机完全由甲醇模式驱动。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，并不意味着对本发明做任何限定。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术原理前提下做出的任何修饰，都应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种新型替代燃料内燃机的控制器，其中内燃机包括：燃烧室；传统燃料喷射器，用来喷射传统燃料；传统燃料泵、燃料箱，用来输送传统燃料；传统燃料油压调节器，用来调节传统燃料油压；以及
新型替代燃料喷射器，用来喷射新型替代燃料；新型替代燃料泵、燃料箱，用来输送新型替代燃料；新型替代燃料油压调节器，用来调节新型替代燃料油压，内燃机具有其中只从传统燃料喷射器喷射传统燃料的第一驱动模式和其中只从新型替代燃料喷射器喷射新型替代燃料的第二驱动模式，其特征在于，所述的控制器包括：
     预测装置，用来根据内燃机的驱动状态预测内燃机是否需要从第一驱动模式转换到第二驱动模式，或是否需要从第二驱动模式转换到第一驱动模式；和
     判断装置，当所述预测装置预测到内燃机需要从第一驱动模式转换到第二驱动模式时，判断装置判断运行中的第一驱动模式在停止执行之前是否会完成向第二模式的转换，以保证在两个模式转换期间内燃机能正常工作。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述的控制器进一步包括：
   燃料喷射控制装置，用来控制传统燃料和新型替代燃料的喷射；和   
   泵控制装置，用来控制燃料电动泵的工作。
3.根据权利要求1或2所述的控制器，其中内燃机进一步包括检测冷却液温度的传感器，其特征在于，所述的控制器还进一步包括：
   温度信号接收装置，用以接收冷却液温度传感器的温度信号，当温度信号接收装置接收到的温度信号低于预先设定值时，所述的预测装置预测在该温度下内燃机不可能执行第二驱动模式，内燃机保持以第一驱动模式工作。
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