本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機領(lǐng)域,具體涉及甲醇-柴油雙燃料發(fā)動機控制。
背景技術(shù):
柴油機以其優(yōu)良的動力性、經(jīng)濟(jì)性與可靠性而取得廣泛應(yīng)用,但NOx與碳煙排放此消彼長制約著柴油機的發(fā)展。甲醇是一種含氧燃料,辛烷值高,能夠改善燃燒、減少污染物排放,并且調(diào)配成本低,通用性好,被認(rèn)為是很有前景的清潔代用燃料。甲醇-柴油雙燃料是在柴油機基礎(chǔ)上改裝而成,通常,一是需要加裝一套甲醇供給系統(tǒng),包括甲醇箱、油泵、管路和甲醇噴射器;二是需要加裝一套電子控制系統(tǒng),用于控制甲醇和柴油的噴射。甲醇-柴油雙燃料改裝成本低、容易實現(xiàn)。甲醇-柴油雙燃料發(fā)動機在保持柴油機較高熱效率的同時能夠大幅降低碳煙排放。在沒有甲醇時,還能切換回純柴油模式運行。雙燃料模式較純柴油模式運營成本降低,有利于發(fā)揮現(xiàn)有甲醇產(chǎn)能,因此發(fā)展雙燃料發(fā)動機具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
燃油價格上升使人們對汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性提出了更高要求,停缸技術(shù)能夠顯著降低燃油消耗,在節(jié)能方面具有一定的市場競爭力與發(fā)展?jié)摿?。目前越來越多的汽油機上實現(xiàn)了停缸技術(shù),而柴油機中大部分是通過手動調(diào)控機械裝置來實現(xiàn)停缸,這種方式控制機構(gòu)復(fù)雜、準(zhǔn)確度低,氣缸間工作均勻性與可靠性下降,同時易造成發(fā)動機抖動甚至熄火。此外,通過額外增加一個停缸控制器來實現(xiàn)停缸,增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性同時影響發(fā)動機運行的安全性與穩(wěn)定性。
目前,甲醇-柴油雙燃料系統(tǒng)多采用甲醇單點噴射控制。單點噴射甲醇,通常是將甲醇噴入混合器中。由于受進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)與濕壁效應(yīng)的影響,混合氣均勻性及燃油分配均勻性受到限制,存在掃氣HC排放高,動態(tài)響應(yīng)差等問題,從而影響發(fā)動機的經(jīng)濟(jì)性與排放性。
甲醇-柴油雙燃料控制,廣泛采用增加一個控制器,噴醇控制器的信號來自原機ECU。此跟隨式雙燃燒控制器存在數(shù)據(jù)傳輸延時及截斷誤差,同時原機ECU控制程序代碼大多未開源,具體實現(xiàn)方法未知,更無從修改;噴醇控制器與原機ECU對執(zhí)行器的控制協(xié)調(diào)性差,結(jié)果致使雙燃料模式控制方法受限,精度降低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種甲醇-柴油雙燃料發(fā)動機控制系統(tǒng)和方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種甲醇-柴油雙燃料發(fā)動機控制系統(tǒng),該系統(tǒng)包括曲軸傳感器、凸輪軸傳感器、油門位置傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、排氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、控制器、柴油噴油器以及甲醇噴射器,所述控制器包括單片機控制單元以及與單片機控制單元相連的信號采集處理電路、柴油噴油器驅(qū)動電路和甲醇噴射器控制電路,曲軸傳感器、凸輪軸傳感器、油門位置傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、排氣溫度傳感器以及冷卻液溫度傳感器分別與信號采集處理電路相連,柴油噴油器與柴油噴油器驅(qū)動電路相連,甲醇噴射器與甲醇噴射器控制電路相連。
所述發(fā)動機的至少兩個氣缸均設(shè)置有甲醇噴射器。
所述控制器還包括與單片機控制單元相連的電源管理模塊、通信模塊、發(fā)動機加速度監(jiān)測模塊和故障自診斷模塊;所述控制器的功能由一個ECU實現(xiàn)。
所述單片機控制單元包括用于進(jìn)行發(fā)動機工況判斷的模塊、用于在對應(yīng)工況下進(jìn)行發(fā)動機雙燃料模式運行和純柴油模式運行切換控制的模塊、用于雙燃料模式運行下計算甲醇摻燒比的模塊以及用于在雙燃料模式運行時進(jìn)行部分氣缸停止甲醇噴射的停缸控制模塊;所述停缸控制模塊包括輸出轉(zhuǎn)矩富裕量計算模塊、停缸數(shù)計算模塊以及停缸優(yōu)先級計算模塊,輸出轉(zhuǎn)矩富裕量計算模塊計算當(dāng)前工作循環(huán)輸出轉(zhuǎn)矩在扣除滿足負(fù)荷需求部分后的剩余部分,停缸數(shù)計算模塊根據(jù)單個氣缸停止甲醇噴射導(dǎo)致的輸出轉(zhuǎn)矩減少的部分以及所述剩余部分計算下一個工作循環(huán)可以停止甲醇噴射的氣缸數(shù)目,停缸優(yōu)先級計算模塊則根據(jù)當(dāng)前工作循環(huán)各個氣缸對應(yīng)的曲軸信號脈寬對對應(yīng)氣缸在下一個工作循環(huán)的停止甲醇噴射優(yōu)先級進(jìn)行排序,脈寬越小則優(yōu)先級越高。
所述當(dāng)前工作循環(huán)各個氣缸對應(yīng)的曲軸信號脈寬中,前P-1個順序工作的氣缸的對應(yīng)曲軸信號脈寬為根據(jù)實測信號提取得到,而第P個氣缸的對應(yīng)曲軸信號脈寬根據(jù)前P-1個順序工作的氣缸的對應(yīng)曲軸信號脈寬,利用Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測得到,P表示發(fā)動機工作氣缸數(shù)目。
當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩富裕量計算模塊的計算結(jié)果為當(dāng)前工作循環(huán)輸出轉(zhuǎn)矩?zé)o法滿足負(fù)荷需求時,則ECU根據(jù)用于雙燃料模式運行下計算甲醇摻燒比的模塊確定的甲醇摻燒比,在下一個工作循環(huán)使所有氣缸均工作在雙燃料模式。
一種甲醇-柴油雙燃料發(fā)動機控制方法,包括以下步驟:ECU實時采集曲軸傳感器、凸輪軸傳感器、油門位置傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、排氣溫度傳感器以及冷卻液溫度傳感器信號;ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速判斷發(fā)動機運行工況;在起動和怠速工況下,ECU控制發(fā)動機采用純柴油模式運行,在其他運行工況下,ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度與油門開度控制發(fā)動機在雙燃料模式運行和純柴油模式運行間進(jìn)行切換;采用雙燃料模式運行時ECU以保證在工作循環(huán)內(nèi)各氣缸工作的均勻性以及滿足負(fù)荷需求為原則,對部分氣缸停止甲醇噴射。
所述其他運行工況包括正常工況、限速工況以及超速工況。
所述對部分氣缸停止甲醇噴射具體包括以下步驟:根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與油門開度,計算當(dāng)前工作循環(huán)輸出轉(zhuǎn)矩在扣除滿足負(fù)荷需求部分后的剩余部分;根據(jù)單個氣缸停止甲醇噴射導(dǎo)致的輸出轉(zhuǎn)矩減少的部分以及所述剩余部分計算下一個工作循環(huán)可以停止甲醇噴射的氣缸數(shù)目;根據(jù)當(dāng)前工作循環(huán)各個氣缸對應(yīng)的曲軸信號脈寬對對應(yīng)氣缸在下一個工作循環(huán)的停止甲醇噴射優(yōu)先級進(jìn)行排序,脈寬越小則優(yōu)先級越高;根據(jù)所述優(yōu)先級的排序以及停止甲醇噴射的氣缸數(shù)目,確定停止噴射甲醇的氣缸編號。
當(dāng)前工作循環(huán)輸出轉(zhuǎn)矩在滿足負(fù)荷需求下仍存在富裕量時,則ECU控制發(fā)動機以停止向一個氣缸噴射甲醇運行1~3個工作循環(huán),然后計算得到單個氣缸停止噴射甲醇導(dǎo)致的輸出轉(zhuǎn)矩減少的部分;當(dāng)前工作循環(huán)輸出轉(zhuǎn)矩?zé)o法滿足負(fù)荷需求時,則ECU根據(jù)油門開度與當(dāng)前轉(zhuǎn)速,查詢甲醇噴射MAP,確定甲醇噴射量,使發(fā)動機所有氣缸均噴入甲醇。
本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
本發(fā)明提供了一套甲醇多點噴射雙燃料電控系統(tǒng),其控制器采用一個ECU即可實現(xiàn)。ECU能夠根據(jù)發(fā)動機工況與傳感器信號實現(xiàn)對甲醇-柴油雙燃料噴射方式進(jìn)行精確控制,以提高雙燃料發(fā)動機的經(jīng)濟(jì)性與排放性。同時,本發(fā)明提出雙燃料模式下部分氣缸停止噴入甲醇的停缸控制策略,發(fā)動機進(jìn)入雙燃料運行模式時,由ECU根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速、負(fù)荷實現(xiàn)多因素甲醇停缸閉環(huán)控制。
進(jìn)一步的,本發(fā)明提出采用結(jié)合Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙燃料運行模式下的甲醇停缸控制。通過Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測曲軸信號脈寬,停缸模式時根據(jù)預(yù)測脈寬與實時轉(zhuǎn)速、負(fù)荷確定待停缸的氣缸數(shù)目與氣缸號。
附圖說明
圖1為控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為控制方法流程圖;
圖3為Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果,其中,(a)測試數(shù)據(jù)的測試結(jié)果,(b)測試數(shù)據(jù)測試結(jié)果的殘差。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做詳細(xì)說明,所述實施例是對本發(fā)明的解釋而非限定。
本發(fā)明提供了一種甲醇-柴油雙燃料發(fā)動機控制系統(tǒng)。
(一)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
本控制系統(tǒng)包括傳感器、控制器、執(zhí)行器、通訊裝置與標(biāo)定軟件五大部分,如圖1所示:
1)傳感器包括曲軸傳感器、凸輪軸傳感器、油門位置傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、排氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器。
2)控制器由最小系統(tǒng)(包括CPU)以及與最小系統(tǒng)連接的外圍電路組成,用于實現(xiàn)燃料噴射量、噴射正時及柴油共軌壓力的控制。外圍電路可以實現(xiàn)模擬輸入、頻率輸入、通訊接口、高壓驅(qū)動、脈寬驅(qū)動、開關(guān)驅(qū)動、電源管理和發(fā)動機加速度監(jiān)測等功能。最小系統(tǒng)為控制器運行的基本單元,模擬輸入用于采集模擬量信號(油門位置傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、排氣溫度傳感器與冷卻液溫度傳感器),頻率輸入用于獲取脈沖信號的頻率,對應(yīng)曲軸傳感器與凸輪軸傳感器。通訊接口提供控制器與其他控制單元的信息交互。高壓驅(qū)動用于驅(qū)動柴油噴油器,脈寬驅(qū)動控制高壓共軌比例電磁閥,實現(xiàn)柴油軌壓調(diào)節(jié)。開關(guān)驅(qū)動用于控制甲醇噴射器。加速度監(jiān)測用于監(jiān)測發(fā)動機運行狀態(tài),保證高壓電氣系統(tǒng)異常情況下的安全。
所述控制器的功能由一個電子控制單元(Electronic Control Unit,ECU)實現(xiàn),該ECU由電源模塊、單片機、模擬及數(shù)字信號采集與處理電路、軌壓控制電路、柴油噴油器驅(qū)動電路、甲醇噴射器控制電路、通信模塊和故障自診斷模塊組成。
3)執(zhí)行器主要包括柴油噴油器、甲醇噴射器以及軌壓調(diào)節(jié)閥。本系統(tǒng)采用甲醇多點噴射,每個氣缸裝一個甲醇噴射器,即每個氣缸均可按雙燃料模式運行。
4)通訊裝置包括連接控制系統(tǒng)各個硬件以及連接控制系統(tǒng)與外部其他硬件的線纜,例如CAN、SCI總線。
5)標(biāo)定軟件用于對ECU中選定的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測與修改,將修改結(jié)果寫入ECU,對柴油機控制效果進(jìn)行實時修正,并將最終的修改參數(shù)寫入ECU的ROM中。
(二)控制系統(tǒng)的工作原理
發(fā)動機轉(zhuǎn)速、凸輪軸轉(zhuǎn)角、油門開度、冷卻液溫度、排氣溫度和進(jìn)氣歧管壓力等監(jiān)測量的信號,經(jīng)各自的傳感器送入ECU相應(yīng)的信號采集處理電路中。
ECU通過CAN總線讀取處理后的各監(jiān)測量的值,根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速判斷并選擇進(jìn)入相應(yīng)的工況運行,不同工況下根據(jù)相應(yīng)的控制策略控制對應(yīng)執(zhí)行器動作,控制流程如圖2所示:
發(fā)動機由起動機帶動開始轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速達(dá)到起動轉(zhuǎn)速后轉(zhuǎn)入起動工況。轉(zhuǎn)速達(dá)到供油轉(zhuǎn)速后ECU開始控制燃油系統(tǒng)向氣缸供油。起動成功后轉(zhuǎn)入怠速工況。發(fā)動機起動及怠速工況時均采用純柴油模式運行。
正常工況時控制系統(tǒng)根據(jù)油門踏板確定燃料供給量,以達(dá)到動力與負(fù)載平衡。實時檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速,當(dāng)轉(zhuǎn)速處于限速范圍之內(nèi)時認(rèn)為發(fā)動機處于限速工況,此時的燃料供給量隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升而較大幅度的下降,以遏制轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于限速范圍最大值時,認(rèn)為發(fā)動機進(jìn)入超速工況,此時控制系統(tǒng)完全切斷燃料供給,以起到安全保護(hù)的作用。正常工況時,根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行工況切換,轉(zhuǎn)速過高進(jìn)入限速工況,轉(zhuǎn)速降低轉(zhuǎn)入怠速工況,轉(zhuǎn)速過低,則直接轉(zhuǎn)為停止工況;限速工況運行時如果轉(zhuǎn)速高于限速范圍上限則轉(zhuǎn)為超速工況,低于限速范圍下限則轉(zhuǎn)入正常工況運行;超速工況時若轉(zhuǎn)速低于限速范圍上限則轉(zhuǎn)為限速工況運行。
正常、限速與超速工況時ECU根據(jù)實時采集的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度及油門開度進(jìn)行判斷,當(dāng)三項均符合條件時(例如當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于1200r/min,冷卻液溫度大于60℃,油門開度大于60%時),發(fā)動機進(jìn)入雙燃料模式運行,否則以純柴油模式繼續(xù)運行。雙燃料模式時,控制柴油噴射量調(diào)節(jié)甲醇噴射量(例如,根據(jù)噴醇MAP)。ECU根據(jù)發(fā)動機當(dāng)前轉(zhuǎn)速與負(fù)荷判斷是否進(jìn)入停缸工作模式(當(dāng)輸出功率無法滿足負(fù)荷需求時,結(jié)束停缸工作模式),ECU將工作氣缸的氣缸號按照各氣缸在工作循環(huán)內(nèi)的點火次序進(jìn)行順序組合,假如包括6個工作氣缸,則依次采集前5個氣缸工作對應(yīng)的5個瞬時轉(zhuǎn)速與5個曲軸信號脈寬值,以5個脈寬為一單元,輸入至已訓(xùn)練好的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,預(yù)測并輸出該工作循環(huán)最后一個工作的氣缸所對應(yīng)的曲軸信號脈寬。比較6個脈寬值,脈寬值最小的對應(yīng)瞬時轉(zhuǎn)速最高,即為下一個工作循環(huán)所需停缸的氣缸(對于停1個氣缸而言)。為保證發(fā)動機運行平穩(wěn)性,首次停缸運行2個周期(一個周期就是一個工作循環(huán)),停缸數(shù)為1。發(fā)動機運行2個周期后ECU計算停缸前輸出轉(zhuǎn)矩與1個氣缸停缸后輸出轉(zhuǎn)矩的差值,記為單位輸出轉(zhuǎn)矩差值,再根據(jù)當(dāng)前油門開度確定下一周期停缸個數(shù)(具體確定方法為:根據(jù)油門開度確定負(fù)荷,計算當(dāng)前輸出轉(zhuǎn)矩與所需輸出轉(zhuǎn)矩的差值和單位輸出轉(zhuǎn)矩差值的倍數(shù)關(guān)系,即可確定需要停缸的個數(shù)),個數(shù)確定后根據(jù)6個氣缸在當(dāng)前周期的脈寬,從小到大依次找出滿足個數(shù)需求的氣缸進(jìn)行停缸控制。此過程中Elman網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練數(shù)據(jù)已由實測脈寬進(jìn)行更新。當(dāng)發(fā)動機不滿足停缸條件時,ECU根據(jù)油門開度與當(dāng)前轉(zhuǎn)速,查詢噴醇MAP確定甲醇噴射量,或者根據(jù)其他確定摻燒比的策略(如[李陽陽,張春化,陳昊等.一種車用電控甲醇-柴油雙燃料發(fā)動機燃料供給控制方法發(fā)明專利,長安大學(xué),201510882873.4]),使發(fā)動機所有氣缸均工作在雙燃料模式。
本發(fā)明采用雙燃料模式時部分氣缸停止噴射甲醇的停缸控制策略。盡量保證各缸間工作均勻性為基本原則,本循環(huán)所停的氣缸在下一工作循環(huán)瞬時轉(zhuǎn)速較小,因此在整個發(fā)動機工作周期內(nèi)保證了各氣缸工作的均勻性。在發(fā)動機工作狀態(tài)切換過程中通過條件限制與一定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練延時,避免了誤動作與甲醇停缸控制的頻繁切換。
(三)Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)曲軸信號脈寬預(yù)測
1)加載數(shù)據(jù)構(gòu)造樣本集
分別取發(fā)動機在起動、怠速、正常、限速與超速5種工況下的曲軸信號脈寬,缺齒處經(jīng)程序處理為普通齒,每種工況下各取脈寬值360個,其中抽取x1~x6組成一個樣本,x1~x5為自變量,x6為目標(biāo)函數(shù),抽取x2~x7為第二個樣本,x2~x6為自變量,x7為目標(biāo)函數(shù),依次類推,形成如下訓(xùn)練矩陣:
這樣將長度為1800的曲軸信號脈寬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一個6×300的矩陣,每一列為一個樣本,前5個為自變量的值,最后一個為預(yù)測值。最后將300個樣本中前250個作為訓(xùn)練樣本,后50個作為測試樣本。
2)創(chuàng)建Elman網(wǎng)絡(luò)
Elman反饋型網(wǎng)絡(luò)由于增加了層間或?qū)觾?nèi)的反饋連接使網(wǎng)絡(luò)具有了記憶功能,從而Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有適應(yīng)時變特性的能力。Elman神經(jīng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。f(·)、g(·)分別為隱含層(即隱層)與輸出層傳遞函數(shù),W,H,V分別為輸入層至隱層,隱層至反饋層,隱層至輸出層的連接權(quán)矩陣,u1(t)、u2(t)…un(t)分別表示t時刻前n個氣缸做功時所對應(yīng)的曲軸脈寬輸入信號(本例中n=5),yc(t)為t時刻反饋層網(wǎng)絡(luò)第c個節(jié)點的輸入信號,r(t+1)為t+1時刻隱層節(jié)點輸出,θ為t+1時刻與t時刻隱層輸入的差值,σ為t+1時刻與t時刻網(wǎng)絡(luò)輸出的差值。則網(wǎng)絡(luò)描述如下:
隱層輸入:x0(t+1)=Hyc(t)+Wu(t)+θ
反饋層輸入:yc(t)=r(t-1)=f(x0(t-1))
網(wǎng)絡(luò)輸出:y(t)=g(Vr(t+1)+σ)
Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)指標(biāo)函數(shù)采用誤差平方和函數(shù),即
其中,y(t)為網(wǎng)絡(luò)實際輸出,為期望輸出。
3)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練輸出
網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果如圖4所示,所有運行工況下脈寬預(yù)測相對誤差均小于0.67%,能夠在整個發(fā)動機運行工況范圍內(nèi)準(zhǔn)確預(yù)測曲軸信號脈寬。
(四)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的特點
本系統(tǒng)可由一個電子控制單元(ECU)完成純柴油模式與甲醇-柴油雙燃料模式的噴射控制。ECU實時采集各傳感器信號,判斷發(fā)動機運行工況,起動與怠速工況采用純柴油模式運行,其余工況根據(jù)轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度與油門開度判斷是否采用雙燃料模式運行。雙燃料模式運行時,根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與油門開度(負(fù)荷)判斷是否進(jìn)入停缸控制模式。
本系統(tǒng)采用甲醇多點噴射,每個氣缸裝一個甲醇噴射器,從根本上提高了甲醇噴射的均勻性,同時由同一個ECU完成柴油與甲醇的噴射控制,實時性好,控制策略靈活可調(diào),控制精度高,能夠?qū)崿F(xiàn)在減小顆粒物排放的同時降低HC排放。
小負(fù)荷工況下,要求的輸出功率小,需要的燃料總能量小。在小負(fù)荷工況下,若對所有的氣缸都供給甲醇,則甲醇-空氣預(yù)混混合氣濃度過稀,容易發(fā)生缸內(nèi)局部失火現(xiàn)象,導(dǎo)致熱效率降低、燃料消耗增加,HC排放和CO排放增加。為了避免雙燃料在小負(fù)荷工況下的性能變差,可以采用停止雙燃料模式運行恢復(fù)到以純柴油模式運行,這種方法,甲醇對柴油的替代率變?yōu)榱?,且在中等?fù)荷以雙燃料模式運行時,工況過渡時的負(fù)荷率變大,容易引起沖擊。本發(fā)明提出,在小負(fù)荷工況下,甲醇部分停缸的方法,可以確保未停止甲醇供給的氣缸的甲醇-空氣預(yù)混混合氣濃度在可靠著火范圍內(nèi);停止甲醇供給的部分氣缸,以純柴油模式運行(但整體發(fā)動機仍為雙燃料模式)。因而,擴展雙燃料運行范圍,提高甲醇對柴油的替代率。
現(xiàn)有的停缸控制方法大多數(shù)都需要增加一個控制器與配套的硬件電路來實現(xiàn)停缸,系統(tǒng)復(fù)雜度增加,控制精度降低,實時性變差。而根據(jù)用戶意愿來手動切換發(fā)動機氣缸工作狀態(tài)的方式僅可用于實驗階段,實際使用中不可取更無法推廣。本發(fā)明中停缸與燃料噴射控制直接由同一個ECU自動完成,無需增加新的邏輯控制單元與處理器。停缸個數(shù)與順序由ECU根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)通過控制算法確定。
目前停缸控制方法中停缸的氣缸數(shù)目與缸號大多隨機確定或由簡單的數(shù)學(xué)排序組成。隨機停缸控制方法存在各氣缸間工作均勻性相差較大,發(fā)動機受熱應(yīng)力較大,且易出現(xiàn)氣缸間磨損不均的問題。順序間歇停缸下,所有氣缸按一定順序輪換停缸,控制靈活度低且沒有預(yù)見性。另外通過事先標(biāo)定的方法來確定停缸個數(shù)與順序的方法工作量較大,且所停氣缸號仍然無法確定。本發(fā)明根據(jù)預(yù)測曲軸時段能夠明確的體現(xiàn)出各氣缸扭矩輸出的波動情況,從而有針對性的決定停缸數(shù)目與缸號。同時通過Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對曲軸時段預(yù)測,可對發(fā)動機各運行工況下的燃料噴射量進(jìn)行修正,也可用于發(fā)動機故障診斷,提高發(fā)動機運行的安全性與平穩(wěn)性。