專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用油門(mén)位置信號(hào)轉(zhuǎn)換控制柴油-替代燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車(chē)電子控制領(lǐng)域，適用于在原電控柴油機(jī)加裝替代燃料電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙燃料摻燒的控制。
背景技術(shù)：
在柴油燃料價(jià)格日益增高，可用石油資源日益減小，人們不斷尋求在現(xiàn)有的柴油 機(jī)上，不改變柴油機(jī)基本結(jié)構(gòu)的前提下，加裝替代燃料的控制模塊，采用柴油和替代燃料摻燒，在滿(mǎn)足動(dòng)力性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性的前提下，最大限度的提高替代燃料的比例，以減小發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)柴油的需求量。所述的替代燃料可以是天然氣、醇類(lèi)及其它適用于與柴油摻燒的燃料。為表征雙燃料模式替代燃料的效能，定義一個(gè)特性參量“替代率相同工況下(發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和轉(zhuǎn)速)，純柴油模式燃油耗量ql與雙燃料模式下引燃油量q3之差被純柴油模式下燃油耗量ql除的商，用r表示，即
r=(ql-q3)/ql
雙燃料模式的基本控制策略是在保證發(fā)動(dòng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，替代率r最大。換言之，就是引燃油量越小越好。因此，如何對(duì)引燃油量實(shí)施控制是雙燃料模式的關(guān)鍵問(wèn)題。對(duì)于原柴油機(jī)為電噴系統(tǒng)改裝成雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)情形，就是要找到一種辦法，用加裝的替代燃料電控單元控制原柴油機(jī)電控單元對(duì)柴油噴射量的控制，也就是說(shuō)柴油機(jī)電控單元對(duì)柴油的噴射量信息不直接來(lái)源于表征駕駛者對(duì)輸出扭矩需求的油門(mén)位置傳感器，而來(lái)源于替代燃料電控單元的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)技術(shù)背景的需求，提出一種利用油門(mén)位置信號(hào)轉(zhuǎn)換控制柴油-替代燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法
在原具有電控單元的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上加裝替代燃料電控系統(tǒng)。如圖I所示，替代燃料電控系統(tǒng)包括替代燃料電控單元(5)和雙路觸點(diǎn)繼電器(3)，將油門(mén)踏板位置傳感器電壓輸出信號(hào)(2)連接繼電器(3)的下路輸入端，下路的常閉觸點(diǎn)連接柴油機(jī)電控單元(4)的油門(mén)踏板位置傳感器電壓信號(hào)輸入接口，下路的常開(kāi)觸點(diǎn)連接替代燃料電控單元(5)的油門(mén)踏板位置傳感器電壓信號(hào)輸入接口，替代燃料電控單元(5 )的D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓信號(hào)(6 )連接繼電器(3)的上路輸入端，上路的常開(kāi)觸點(diǎn)連接柴油機(jī)電控單元(4)的油門(mén)踏板位置傳感器電壓信號(hào)輸入接口。替代燃料電控單元(5 )控制繼電器(3 )兩路觸點(diǎn)吸合，使柴油機(jī)電控單元(4 )與油門(mén)踏板位置傳感器電壓信號(hào)輸出線(xiàn)(2 )脫離的同時(shí)連接至替代燃料電控單元D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出口( 6 )。為保證雙燃料模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)功率基本一致，須使該模式下替代燃料的熱值與引燃柴油的熱值之和等于純柴油模式下的柴油熱值，即:
Q1=Q2+Q3，
Ql :純柴油模式下柴油燃燒熱值。Q2 :雙燃料模式下替代燃料燃燒熱值。Q3 :雙燃料模式下引燃柴油燃燒熱值。啟用雙燃料模式，替代燃料電控單元使繼電器通電吸合觸點(diǎn)，油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)線(xiàn)與柴油機(jī)電控單元斷開(kāi)并被接入替代燃料電控單元，同時(shí)柴油機(jī)電控單元油門(mén)位置傳感器信號(hào)接口由繼電器另一觸點(diǎn)接至替代燃料電控單元的D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出口，由替代燃料電控單元行使對(duì)柴油機(jī)電控單元的噴射油量控制權(quán)。若此刻油門(mén)踏板位置傳感 器信號(hào)表示的踏板開(kāi)度為A%，替代燃料電控單元根據(jù)油門(mén)踏板傳感器(I)信號(hào)，通過(guò)事先試驗(yàn)標(biāo)定取得的MAP (數(shù)據(jù)圖表)，查找到引燃柴油量q3和替代燃料量q2。再通過(guò)另一張?jiān)裼蜋C(jī)電控單元柴油噴射量與其油門(mén)踏板位置傳感器電壓的關(guān)系MAP查找到所對(duì)應(yīng)的電壓，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出給柴油機(jī)電控單元的原油門(mén)踏板位置傳感器所對(duì)應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)，以取代從原油門(mén)踏板位置傳感器獲取的電壓，進(jìn)而產(chǎn)生q3噴射油量。這樣柴油機(jī)電控單元對(duì)柴油的噴射量信息不直接來(lái)源于油門(mén)位置傳感器電壓，而來(lái)源于替代燃料電控單元的信息。啟用純柴油模式，替代燃料電控單元將繼電器觸點(diǎn)釋放，油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)線(xiàn)回復(fù)默認(rèn)的與柴油機(jī)電控單元相連的狀態(tài)，D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出與柴油機(jī)電控單元斷開(kāi)。柴油機(jī)電控單元直接采集油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)，獨(dú)立實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)控制，不受替代燃料電控系統(tǒng)的干涉。本發(fā)明的有益效果是不改變?cè)瓩C(jī)的基本結(jié)構(gòu)，只是對(duì)油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)雙燃料摻燒；又能簡(jiǎn)便的切換到純柴油模式，保持原機(jī)正常運(yùn)行。


圖I為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1-油門(mén)踏板位置傳感器，2-油門(mén)踏板位置傳感器電壓輸出，3-雙路觸點(diǎn)繼電器，4-柴油機(jī)電控單元，5-替代燃料電控單元，6-D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出。圖2為本發(fā)明具體實(shí)施的柴油和替代燃料消耗率X軸-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，Y軸-燃料消耗率，曲線(xiàn)I-純柴油消耗率，曲線(xiàn)2-雙燃料模式下引燃柴油消耗率，曲線(xiàn)3-雙燃料模式下替代燃料消耗率。
具體實(shí)施例方式根據(jù)發(fā)明內(nèi)容的技術(shù)方案在原柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上加裝替代燃料電控系統(tǒng)，按照以下步驟實(shí)施
I.啟用雙燃料模式，替代燃料電控單元上電后，控制繼電器雙路觸點(diǎn)吸合，油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)線(xiàn)與柴油機(jī)電控單元斷開(kāi)并被接入替代燃料電控單元，替代燃料電控單元的D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出口由繼電器另一觸點(diǎn)接入柴油機(jī)電控單元油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)接口。2.替代燃料電控單元實(shí)時(shí)的采集油門(mén)踏板位置傳感器電壓信號(hào)，其對(duì)應(yīng)的油門(mén)踏板開(kāi)度為A%。替代燃料電控單元根據(jù)油門(mén)踏板開(kāi)度八%，通過(guò)事先試驗(yàn)標(biāo)定取得的MAP (數(shù)據(jù)圖表)，查找到引燃柴油量q3和替代燃料量q2。再通過(guò)另一張?jiān)裼蜋C(jī)電控單元柴油噴射量與其油門(mén)踏板位置傳感器電壓的關(guān)系MAP查找到所對(duì)應(yīng)的電壓，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出給柴油機(jī)電控單元的原油門(mén)踏板位置傳感器所對(duì)應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)，以取代從原油門(mén)踏板位置傳感器獲取的電壓，進(jìn)而產(chǎn)生q3噴射油量。3.啟用純柴油模式，替代燃料電控單元將繼電器觸點(diǎn)釋放，油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)線(xiàn)回復(fù)默認(rèn)的與柴油機(jī)電控單元相連的狀態(tài)，D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出與柴油機(jī)電控單元斷開(kāi)。柴油機(jī)電控單元直接采集油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)，獨(dú)立實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制，不受替 代燃料電控系統(tǒng)的干涉。4.通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)和實(shí)機(jī)運(yùn)行，得到圖2所示的燃料消耗率，由圖2中的曲線(xiàn)對(duì)比可知，本發(fā)明的具體實(shí)施運(yùn)用，大大減小了柴油的需求量，滿(mǎn)足了原機(jī)的動(dòng)力性和可靠性，經(jīng)濟(jì)性和排放指標(biāo)更優(yōu)。
權(quán)利要求
1.一種利用油門(mén)位置信號(hào)轉(zhuǎn)換控制柴油-替代燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其特征在于在原柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中加裝替代燃料電控系統(tǒng)，替代燃料電控系統(tǒng)包括替代燃料電控單元和雙路觸點(diǎn)繼電器，將油門(mén)踏板位置傳感器電壓輸出信號(hào)連接繼電器的下路輸入端，下路的常閉觸點(diǎn)連接柴油機(jī)電控單元的油門(mén)踏板位置傳感器電壓信號(hào)輸入接口，下路的常開(kāi)觸點(diǎn)連接替代燃料電控單元的油門(mén)踏板位置傳感器電壓信號(hào)輸入接口，替代燃料電控單元的D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓信號(hào)連接繼電器的上路輸入端，上路的常開(kāi)觸點(diǎn)連接柴油機(jī)電控單元的油門(mén)踏板位置傳感器電壓信號(hào)輸入接口 ；其具體控制方式如下 替代燃料電控單元使繼電器通電吸合觸點(diǎn)，油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)線(xiàn)與柴油機(jī)電控單元斷開(kāi)并被接入替代燃料電控單元，同時(shí)柴油機(jī)電控單元油門(mén)位置傳感器信號(hào)接口由繼電器另一觸點(diǎn)接至替代燃料電控單元的D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出口，由替代燃料電控單元行使對(duì)柴油機(jī)電控單元的噴射油量控制權(quán)，若此刻油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)表示的踏板開(kāi)度為A%，替代燃料電控單元根據(jù)油門(mén)踏板傳感器信號(hào)，通過(guò)事先試驗(yàn)標(biāo)定取得的數(shù)據(jù)圖表 MAP，查找到引燃柴油量q3和替代燃料量q2，再通過(guò)另一張?jiān)裼蜋C(jī)電控單元柴油噴射量與其油門(mén)踏板位置傳感器電壓的關(guān)系MAP查找到所對(duì)應(yīng)的電壓，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出給柴油機(jī)電控單元的原油門(mén)踏板位置傳感器所對(duì)應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)，以取代從原油門(mén)踏板位置傳感器獲取的電壓，進(jìn)而產(chǎn)生q3噴射油量。
全文摘要
一種利用油門(mén)位置信號(hào)轉(zhuǎn)換控制柴油-替代燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，在原柴油機(jī)加裝替代燃料電控系統(tǒng)，包括一個(gè)雙路觸點(diǎn)繼電器和替代燃料電控單元。繼電器通電時(shí)，油門(mén)位置信號(hào)線(xiàn)與柴油機(jī)電控單元斷開(kāi)并經(jīng)過(guò)一路觸點(diǎn)被接入替代燃料電控單元，替代燃料電控單元的D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出口由繼電器另一觸點(diǎn)接入柴油機(jī)電控單元，以控制引燃柴油量。純柴油模式時(shí)，繼電器斷電時(shí)，油門(mén)位置信號(hào)線(xiàn)回復(fù)默認(rèn)的與柴油機(jī)電控單元相連的狀態(tài)，D/A轉(zhuǎn)換模擬電壓輸出與柴油機(jī)電控單元斷開(kāi)，原機(jī)不受替代燃料電控系統(tǒng)的干涉。本發(fā)明的應(yīng)用，符合原機(jī)的動(dòng)力性及可靠性要求，經(jīng)濟(jì)性及排放指標(biāo)更優(yōu)，普適于電控柴油機(jī)改裝成替代燃料摻燒的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。
文檔編號(hào)F02D19/06GK102767435SQ20121025913
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者張育華, 張金華, 王洪, 陳美鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江恒馳科技有限公司