本發(fā)明涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是涉及一種甲醇-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)混合噴射系統(tǒng)及其協(xié)同控制方法。

背景技術(shù)：

1、面對(duì)雙碳目標(biāo)帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)朝著燃料多元化的方向發(fā)展。通過(guò)可再生能源獲得的綠氫、綠氨和綠醇等e-fuels來(lái)替代傳統(tǒng)化石燃料，是實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)碳中和的重要路徑，但針對(duì)不同燃料，仍有許多技術(shù)瓶頸需要突破。與其他燃料相比，甲醇是一種應(yīng)用前景良好的柴油機(jī)低碳替代燃料。甲醇具有成本低、運(yùn)輸方便、來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)。甲醇可以通過(guò)煤炭、天然氣、生物質(zhì)、木材、農(nóng)產(chǎn)品和城市垃圾進(jìn)行生產(chǎn)，也可通過(guò)綠氫與直接空氣碳捕集的co2合成，成為一種碳中和燃料。

2、目前，甲醇-柴油雙燃料控制技術(shù)是一種實(shí)現(xiàn)甲醇替代柴油的有效技術(shù)措施之一，主要包括甲醇進(jìn)氣道噴射和甲醇缸內(nèi)直噴兩種技術(shù)方案。甲醇進(jìn)氣道噴射是實(shí)現(xiàn)柴油-甲醇雙燃料控制技術(shù)較早的一種方式，通過(guò)在進(jìn)氣道形成預(yù)混的空氣-甲醇混合物，再由缸內(nèi)直噴的柴油引燃，能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率和減少nox與pm排放的反應(yīng)性控制壓縮工作模式，但甲醇進(jìn)氣道噴射的甲醇替代率不高，僅可在部分發(fā)動(dòng)機(jī)工況達(dá)到60％左右的甲醇替代率。甲醇缸內(nèi)直噴技術(shù)在燃燒過(guò)程中將甲醇噴入氣缸實(shí)現(xiàn)甲醇擴(kuò)散燃燒，可將柴油-甲醇雙燃料模式擴(kuò)展至大負(fù)荷區(qū)域，并實(shí)現(xiàn)高甲醇替代率，最高替代率可達(dá)90％以上，但甲醇缸內(nèi)直噴方案的污染物排放高于甲醇進(jìn)氣道噴射方案。

3、因此，目前的甲醇-柴油雙燃料控制技術(shù)還不能通過(guò)單一控制方式實(shí)現(xiàn)甲醇柴油雙燃料模式在整個(gè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工況范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒，有必要提供一種甲醇-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)混合噴射系統(tǒng)及協(xié)同控制方法，綜合利用甲醇進(jìn)氣道噴射與甲醇缸內(nèi)直噴兩種技術(shù)方案的優(yōu)勢(shì)，解決甲醇-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)高甲醇替代率下的優(yōu)化運(yùn)行問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種甲醇-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)混合噴射系統(tǒng)及其協(xié)同控制方法，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和環(huán)境條件對(duì)混合噴射系統(tǒng)的各子系統(tǒng)進(jìn)行耦合控制，實(shí)現(xiàn)多種工作模式，綜合利用不同工作模式的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)甲醇-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)全工況范圍內(nèi)的多模式協(xié)同運(yùn)行，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種甲醇-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)混合噴射系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：低壓甲醇噴射系統(tǒng)，高壓甲醇噴射系統(tǒng)、高壓柴油噴射系統(tǒng)、集成控制器19以及直流電源20；

4、所述低壓甲醇噴射系統(tǒng)包括：低壓甲醇噴嘴2、低壓甲醇共軌3，恒壓閥4、低壓甲醇泵5、甲醇燃料箱6；

5、具體的，低壓甲醇噴嘴2安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管上并與低壓甲醇共軌3連接，低壓甲醇共軌3與恒壓閥4連接，恒壓閥4與低壓甲醇泵5連接，低壓甲醇泵5與甲醇燃料箱6連接，恒壓閥4的燃料回流端與甲醇燃料箱6連接；

6、低壓甲醇噴射系統(tǒng)的噴射壓力由恒壓閥4進(jìn)行控制，當(dāng)?shù)蛪杭状脊曹墐?nèi)的壓力超過(guò)恒壓閥閾值0.45mpa時(shí)，低壓甲醇會(huì)通過(guò)恒壓閥的燃料回流端回流至甲醇箱，從而維持低壓甲醇共軌內(nèi)的甲醇噴射壓力；

7、所述高壓甲醇噴射系統(tǒng)包括：甲醇燃料箱6、高壓甲醇泵10、高壓甲醇共軌8、高壓甲醇噴嘴7、高壓甲醇共軌壓力傳感器9、高壓甲醇泵10、甲醇計(jì)量裝置11以及甲醇冷卻裝置12；

8、具體的，高壓甲醇噴嘴7安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)1的高壓甲醇噴嘴安裝孔上，安裝孔與發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃燒室連通，高壓甲醇噴嘴7的輸入端與高壓甲醇共軌8輸出端連接，高壓甲醇噴嘴7的燃料回流端與甲醇冷卻裝置12連接，高壓甲醇共軌8上裝有高壓甲醇共軌壓力傳感器9，用于采集高壓甲醇共軌8內(nèi)的高壓甲醇噴射壓力；高壓甲醇共軌8的輸入端與高壓甲醇泵10輸出端連接，高壓甲醇泵10上安裝有甲醇計(jì)量裝置11，通過(guò)對(duì)甲醇計(jì)量裝置11進(jìn)行控制可調(diào)節(jié)甲醇進(jìn)入甲醇共軌的甲醇量，從而實(shí)現(xiàn)高壓甲醇噴射壓力的精準(zhǔn)控制；高壓甲醇泵10的輸入端與甲醇燃料箱6連接，高壓甲醇泵的燃料回流端與甲醇冷卻裝置12連接；

9、高壓甲醇噴射系統(tǒng)的噴射壓力由集成控制器19進(jìn)行閉環(huán)控制；高壓甲醇噴射壓力的控制方法存儲(chǔ)并運(yùn)行在集成控制器19中，所述高壓甲醇噴射壓力的控制方法包括：高壓甲醇噴射壓力目標(biāo)值計(jì)算和高壓甲醇噴射壓力控制器組成；其中，高壓甲醇噴射壓力目標(biāo)值計(jì)算中含有一個(gè)高壓甲醇噴射壓力map，輸入為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度，輸出為高壓甲醇目標(biāo)噴射壓力，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況確定合適的目標(biāo)噴射壓力；所述map是控制器中存儲(chǔ)和計(jì)算參數(shù)的一種方式，map在控制器中是一個(gè)數(shù)據(jù)表格，其軸點(diǎn)和參數(shù)值可預(yù)設(shè)設(shè)置在map中，控制器運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)map的輸入值快速確定出對(duì)應(yīng)參數(shù)值；所述高壓甲醇噴射壓力控制器采用pid控制器，可閉環(huán)調(diào)節(jié)高壓甲醇噴射壓力的pwm參數(shù)，pwm參數(shù)包括：占空比和頻率；

10、所述高壓柴油噴射系統(tǒng)包括：噴油器13、高壓柴油共軌14、高壓柴油共軌15、高壓柴油泵16、柴油計(jì)量裝置17、柴油油箱18；

11、具體的，高壓柴油噴油器13安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)1的氣缸蓋中心位置的柴油噴油器安裝孔中，安裝孔與發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃燒室連通，高壓柴油噴油器13輸入端與高壓柴油共軌14的輸出端連接，高壓共軌14上安裝有高壓柴油共軌壓力傳感器15，用于采集高壓柴油共軌15內(nèi)的高壓柴油噴射壓力；高壓共軌14的輸入端與高壓柴油油泵16輸出端連接，高壓柴油油泵16上安裝有柴油計(jì)量裝置17，通過(guò)對(duì)其控制可調(diào)節(jié)進(jìn)入高壓柴油共軌的柴油量，從而實(shí)現(xiàn)高壓柴油噴射壓力的精準(zhǔn)控制；高壓柴油油泵16的輸入端和回油端均與柴油油箱18連接。

12、高壓柴油噴射系統(tǒng)的噴射壓力由集成控制器19進(jìn)行閉環(huán)控制；高壓柴油噴射壓力的控制方法存儲(chǔ)并運(yùn)行在集成控制器19中，高壓柴油噴射壓力的控制方法包括：高壓柴油噴射壓力目標(biāo)值計(jì)算和高壓柴油噴射壓力控制器；所述高壓柴油噴射壓力目標(biāo)值計(jì)算中含有一個(gè)高壓柴油噴射壓力map，輸入為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度，輸出為高壓柴油目標(biāo)噴射壓力，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況確定合適的高壓柴油目標(biāo)噴射壓力；所述高壓柴油噴射壓力控制器采用pid控制器，可閉環(huán)調(diào)節(jié)高壓柴油噴射壓力pwm參數(shù)；

13、所述集成控制器19分別與高壓甲醇共軌壓力傳感器9、高壓甲醇計(jì)量裝置11、高壓柴油共軌壓力傳感器15、高壓柴油計(jì)量裝置17、低壓甲醇噴嘴2、高壓甲醇噴嘴7、高壓柴油噴油器13、直流電源20以及發(fā)動(dòng)機(jī)其他傳感器電連接；集成控制器19負(fù)責(zé)控制混合噴射系統(tǒng)各子系統(tǒng)(低壓甲醇噴射系統(tǒng)，高壓甲醇噴射系統(tǒng)、高壓柴油噴射系統(tǒng))的燃料噴射壓力和燃料噴射過(guò)程；

14、具體的，集成控制器19包括：傳感器信號(hào)調(diào)理模塊201、低壓甲醇噴射驅(qū)動(dòng)模塊202、高壓甲醇噴射驅(qū)動(dòng)模塊203、高壓柴油噴射驅(qū)動(dòng)模塊204、微處理器205以及供電模塊206；

15、所述傳感器信號(hào)調(diào)理模塊201中的傳感器包括但不限于曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、大氣壓力傳感器、高壓甲醇?jí)毫鞲衅?、高壓柴油壓力傳感器、機(jī)油壓力傳感器、機(jī)油溫度傳感器；傳感器信號(hào)調(diào)理模塊201對(duì)各傳感器信號(hào)進(jìn)行調(diào)理并將信號(hào)傳遞至微處理器205用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制；

16、進(jìn)一步的，集成控制器19通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相位進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，為低壓甲醇噴射系統(tǒng)、高壓甲醇噴射系統(tǒng)、高壓柴油噴射系統(tǒng)提供統(tǒng)一的噴射始點(diǎn)基準(zhǔn)；

17、所述低壓甲醇噴射驅(qū)動(dòng)模塊202根據(jù)噴射參數(shù)控制低壓甲醇噴嘴在指定的低壓甲醇噴射始點(diǎn)快速打開(kāi)并準(zhǔn)確控制低壓甲醇噴嘴2打開(kāi)時(shí)間(低壓甲醇噴射脈寬)，噴射脈寬決定低壓甲醇的噴射量，脈寬越長(zhǎng)，噴入進(jìn)氣歧管的低壓甲醇越多；所述噴射參數(shù)包括：噴射始點(diǎn)和噴射脈寬；

18、所述高壓甲醇噴射驅(qū)動(dòng)模塊203根據(jù)高壓甲醇計(jì)量裝置11，控制高壓甲醇共軌8內(nèi)的甲醇噴射壓力，同時(shí)根據(jù)噴射參數(shù)控制高壓甲醇噴嘴7在指定的高壓甲醇噴射始點(diǎn)快速打開(kāi)并準(zhǔn)確控制噴嘴打開(kāi)時(shí)間(高壓甲醇噴射脈寬)，從而準(zhǔn)確控制高壓甲醇噴射量；

19、高壓甲醇驅(qū)動(dòng)模塊203根據(jù)pwm參數(shù)產(chǎn)生正確的pwm驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制高壓甲醇計(jì)量裝置11，從而調(diào)節(jié)高壓甲醇泵10進(jìn)入高壓甲醇共軌8的甲醇量，使高壓甲醇共軌8內(nèi)的壓力穩(wěn)定；高壓甲醇噴射系統(tǒng)的目標(biāo)噴射壓力可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況預(yù)先設(shè)定在高壓甲醇噴射壓力map中，范圍為40～160mpa；為了防止甲醇回流過(guò)程汽化，從高壓甲醇噴嘴和高壓甲醇泵回流的甲醇經(jīng)冷卻裝置12冷卻后回流至甲醇燃料箱。

20、所述高壓柴油噴射驅(qū)動(dòng)模塊204同時(shí)根據(jù)噴射參數(shù)控制噴油器13在指定的噴射始點(diǎn)快速打開(kāi)并準(zhǔn)確控制噴油器13打開(kāi)時(shí)間(高壓柴油噴射脈寬)，從而準(zhǔn)確控制高壓柴油噴射量；

21、高壓柴油驅(qū)動(dòng)模塊204根據(jù)pwm參數(shù)產(chǎn)生正確的pwm驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制高壓甲醇計(jì)量裝置17，從而使高壓柴油共軌14內(nèi)的壓力穩(wěn)定在高壓柴油目標(biāo)噴射壓力；高壓柴油噴射系統(tǒng)的噴射壓力可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況預(yù)先設(shè)定，范圍為40～160mpa。

22、微處理器205中的存儲(chǔ)并運(yùn)行有一個(gè)工作模式計(jì)算，工作模式計(jì)算包含一個(gè)工作模式map，工作模式map的輸入為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門開(kāi)度，map的輸出值為工作模式狀態(tài)字；

23、供電模塊206與直流電源20電連接，為集成控制器19的所有驅(qū)動(dòng)模塊以及發(fā)動(dòng)機(jī)上的傳感器進(jìn)行供電。

24、一種甲醇-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)混合噴射系統(tǒng)協(xié)同控制方法；

25、進(jìn)一步的，所述協(xié)同控制方法通過(guò)存儲(chǔ)并運(yùn)行在微處理器206對(duì)混合噴射系統(tǒng)協(xié)同控制方法對(duì)各噴射系統(tǒng)的噴射參數(shù)進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)4種工作模式，具體步驟為：

26、s1：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況確定工作模式；

27、所述工作模式狀態(tài)字為一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，其中，工作模式狀態(tài)字00表示純柴油工作模式，01表示甲醇進(jìn)氣道噴射+缸內(nèi)柴油引燃的反應(yīng)性控制壓縮燃燒工作模式，10表示缸內(nèi)直噴柴油+高壓甲醇噴射的擴(kuò)散燃燒工作模式，11表示甲醇進(jìn)氣道噴射+缸內(nèi)直噴柴油引燃+高壓甲醇噴射的混合燃燒工作模式；

28、通過(guò)工作模式map可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中預(yù)先設(shè)定合適的工作模式；需要注意的是，在起動(dòng)工況，默認(rèn)使用00純柴油工作模式以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的順利起動(dòng)；

29、s2、根據(jù)工作模式、發(fā)動(dòng)機(jī)工況和環(huán)境條件計(jì)算噴射參數(shù)；

30、所述噴射參數(shù)包括：噴射始點(diǎn)和噴射脈寬；其中，噴射始點(diǎn)是指燃料噴射時(shí)刻對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置到發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮上止點(diǎn)位置的曲軸角度；噴射脈寬是指燃料開(kāi)始噴射到燃料結(jié)束噴射的時(shí)間；所述環(huán)境條件包括：進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度和大氣壓力；

31、需要注意的是，噴射脈寬如果為0則對(duì)應(yīng)的噴射系統(tǒng)則不會(huì)進(jìn)行對(duì)應(yīng)燃料的噴射，通過(guò)對(duì)各噴射系統(tǒng)的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬進(jìn)行控制，即可實(shí)現(xiàn)混合噴射系統(tǒng)不同的工作模式；

32、具體的，在00工作模式下，低壓甲醇的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬均為0，高壓甲醇的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬均為0，僅有高壓柴油進(jìn)行噴射；高壓柴油的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬由高壓柴油噴射參數(shù)計(jì)算方法根據(jù)00工作模式進(jìn)行計(jì)算；

33、在01工作模式下，高壓甲醇的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬均為0，僅有低壓甲醇和高壓柴油進(jìn)行噴射。低壓甲醇的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬通過(guò)低壓甲醇噴射參數(shù)計(jì)算方法根據(jù)01工作模式進(jìn)行計(jì)算；高壓柴油的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬由高壓柴油噴射參數(shù)計(jì)算方法根據(jù)01工作模式進(jìn)行計(jì)算；

34、在10工作模式下，低壓甲醇的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬均為0，僅有高壓甲醇和高壓柴油進(jìn)行噴射。高壓甲醇的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬通過(guò)高壓甲醇噴射參數(shù)計(jì)算方法根據(jù)10工作模式進(jìn)行計(jì)算。高壓柴油的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬由高壓柴油噴射參數(shù)計(jì)算方法根據(jù)10工作模式進(jìn)行計(jì)算。

35、在11雙燃料模式下，低壓甲醇、高壓甲醇和高壓柴油均噴射。低壓甲醇的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬通過(guò)低壓甲醇噴射參數(shù)計(jì)算方法根據(jù)11工作模式進(jìn)行計(jì)算；高壓甲醇的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬通過(guò)高壓甲醇噴射參數(shù)計(jì)算方法根據(jù)11工作模式進(jìn)行計(jì)算；高壓柴油的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬由高壓柴油噴射參數(shù)計(jì)算方法根據(jù)11工作模式進(jìn)行計(jì)算；

36、所述低壓甲醇噴射參數(shù)計(jì)算方法包括：低壓甲醇噴射始點(diǎn)計(jì)算和低壓甲醇噴射脈寬計(jì)算，且均包括01工作模式和11工作模式，運(yùn)行時(shí)根據(jù)工作模式狀態(tài)字選擇對(duì)應(yīng)工作模式計(jì)算噴射參數(shù)；

37、在01工作模式和11工作模式下，低壓甲醇噴射始點(diǎn)計(jì)算包括：低壓甲醇噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值計(jì)算和低壓甲醇噴射始點(diǎn)修正值計(jì)算；

38、低壓甲醇噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值計(jì)算中含有一個(gè)低壓甲醇噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值map，其輸入為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度，map輸出值為低壓甲醇噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值；

39、低壓甲醇噴射始點(diǎn)修正值計(jì)算包括：修正基礎(chǔ)值map和修正值曲線，修正基礎(chǔ)值map包括：進(jìn)氣溫度修正map、冷卻液修正map和大氣壓力修正map，且均以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度為輸入，對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的低壓甲醇噴射始點(diǎn)修正基礎(chǔ)值為輸出；

40、修正曲線包括：進(jìn)氣溫度修正曲線、冷卻液溫度修正曲線和大氣壓力修正曲線，且分別以進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度和大氣壓力作為輸入，對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的低壓甲醇噴射始點(diǎn)修正系數(shù)為輸出；

41、低壓甲醇噴射始點(diǎn)修正基礎(chǔ)值與低壓甲醇噴射始點(diǎn)修正系數(shù)的乘積為對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的低壓甲醇噴射始點(diǎn)修正值；低壓甲醇噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值與低壓甲醇噴射始點(diǎn)修正值之和為低壓甲醇噴射始點(diǎn)。

42、低壓甲醇噴射脈寬計(jì)算包括：低壓甲醇替代率計(jì)算，低壓甲醇噴射量計(jì)算和低壓甲醇噴射脈寬計(jì)算；在01工作模式和11工作模式下，低壓甲醇替代率計(jì)算包括：低壓甲醇替代率基礎(chǔ)值計(jì)算和低壓甲醇替代率修正值；低壓甲醇替代率基礎(chǔ)值計(jì)算中有一個(gè)低壓甲醇替代率基礎(chǔ)值map，其輸入為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度，map輸出值為低壓甲醇替代率基礎(chǔ)值；

43、低壓甲醇替代率修正值計(jì)算包括：修正值map和修正值曲線，低壓甲醇替代率修正值map包括進(jìn)氣溫度修正map、冷卻液修正map和大氣壓力修正map，且均以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度為輸入，對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的低壓甲醇替代率修正基礎(chǔ)值為輸出。

44、低壓甲醇替代率修正曲線包括：進(jìn)氣溫度修正曲線、冷卻液溫度修正曲線和大氣壓力修正曲線，且分別以進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度和大氣壓力作為輸入，對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的低壓甲醇替代率修正系數(shù)為輸出；

45、低壓甲醇替代率修正基礎(chǔ)值與低壓甲醇替代率修正系數(shù)的乘積為對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的低壓甲醇替代率修正值；低壓甲醇替代率基礎(chǔ)值與低壓甲醇替代率修正值之和為低壓甲醇替代率。

46、低壓甲醇噴射量計(jì)算根據(jù)低壓甲醇替代率計(jì)算低壓甲醇噴射量，甲醇噴射量的具體計(jì)算方法為：

47、

48、式中，qlm為低壓甲醇噴射量，qcyc為循環(huán)噴油量，為低壓甲醇替代率，qd為柴油熱值，qm為甲醇熱值；循環(huán)噴油量qcyc為發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中每個(gè)氣缸每個(gè)工作循環(huán)所需的噴油量，其大小可根據(jù)油門踏板開(kāi)度的大小確定；在車輛駕駛過(guò)程中，油門踏板開(kāi)度的變化反映為循環(huán)噴油量的變化；因此，甲醇噴射量會(huì)隨著循環(huán)噴油量的變化而變化，保持期望的甲醇替代率；

49、低壓甲醇噴射脈寬計(jì)算中包含低壓甲醇噴射脈寬map，map的輸入分別為低壓甲醇噴射壓力和低壓甲醇噴射量，輸出為低壓甲醇噴射脈寬。低壓甲醇噴射脈寬map的值可根據(jù)低壓甲醇噴嘴的特性預(yù)設(shè)在map中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，可根據(jù)低壓甲醇的壓力和低壓甲醇噴射量確定出對(duì)應(yīng)的低壓甲醇噴射脈寬。

50、集成控制器低壓甲醇噴射驅(qū)動(dòng)根據(jù)低壓甲醇的噴射始點(diǎn)和噴射脈寬進(jìn)行低壓甲醇噴射。

51、高壓甲醇噴射參數(shù)計(jì)算方法包括：噴射始點(diǎn)計(jì)算和噴射脈寬計(jì)算，且均包括10工作模式和11工作模式，運(yùn)行時(shí)根據(jù)工作模式狀態(tài)字選擇對(duì)應(yīng)工作模式計(jì)算噴射參數(shù)；

52、在10工作模式和11工作模式下，高壓甲醇噴射始點(diǎn)計(jì)算均包括：高壓甲醇噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值計(jì)算和高壓甲醇噴射始點(diǎn)修正值計(jì)算；基礎(chǔ)值計(jì)算中含有一個(gè)高壓甲醇噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值map，其輸入為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度，map輸出值為高壓甲醇噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值；

53、高壓甲醇噴射始點(diǎn)修正值計(jì)算包括修正基礎(chǔ)值map和修正值曲線，高壓甲醇噴射始點(diǎn)修正基礎(chǔ)值map包括：進(jìn)氣溫度修正map、冷卻液修正map和大氣壓力修正map，且均以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度為輸入，對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的高壓甲醇噴射始點(diǎn)修正基礎(chǔ)值為輸出；

54、高壓甲醇噴射始點(diǎn)修正曲線包括：進(jìn)氣溫度修正曲線、冷卻液溫度修正曲線和大氣壓力修正曲線，且分別以進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度和大氣壓力作為輸入，對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的高壓甲醇噴射始點(diǎn)修正系數(shù)為輸出。

55、高壓甲醇噴射始點(diǎn)修正基礎(chǔ)值與高壓甲醇噴射始點(diǎn)修正系數(shù)的乘積為對(duì)應(yīng)環(huán)境條件的高壓甲醇噴射始點(diǎn)修正值；

56、高壓甲醇噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值與高壓甲醇噴射始點(diǎn)修正值之和為高壓甲醇噴射始點(diǎn)；

57、高壓甲醇噴射脈寬計(jì)算包括高壓甲醇替代率計(jì)算，高壓甲醇噴射量計(jì)算和高壓甲醇噴射脈寬計(jì)算；

58、在10工作模式和11工作模式下，高壓甲醇替代率計(jì)算包括高壓甲醇替代率基礎(chǔ)值計(jì)算和高壓甲醇替代率修正值；

59、高壓甲醇替代率基礎(chǔ)值計(jì)算含有一個(gè)高壓甲醇替代率基礎(chǔ)值map，其輸入為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度，map輸出值為高壓甲醇替代率基礎(chǔ)值；

60、高壓甲醇替代率修正值計(jì)算包括修正值map和修正值曲線，高壓甲醇替代率修正值map包括進(jìn)氣溫度修正map、冷卻液修正map和大氣壓力修正map，且均以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度為輸入，對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的高壓甲醇替代率修正基礎(chǔ)值為輸出；

61、高壓甲醇替代率修正曲線包括進(jìn)氣溫度修正曲線、冷卻液溫度修正曲線和大氣壓力修正曲線，且分別以進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度和大氣壓力作為輸入，對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的高壓甲醇替代率修正系數(shù)為輸出；

62、高壓甲醇替代率修正基礎(chǔ)值與高壓甲醇替代率修正系數(shù)的乘積為對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的高壓甲醇替代率修正值；

63、高壓甲醇替代率基礎(chǔ)值與高壓甲醇替代率修正值之和為高壓甲醇替代率；

64、高壓甲醇噴射量計(jì)算根據(jù)低壓甲醇替代率計(jì)算高壓甲醇噴射量，高壓甲醇噴射量的計(jì)算方法為：

65、

66、式中，qhm為高壓甲醇噴射量，qcyc為循環(huán)噴油量，為高壓甲醇替代率，qd為柴油熱值，qm為甲醇熱值；

67、高壓甲醇噴射脈寬計(jì)算包含高壓甲醇噴射脈寬map，map的輸入分別為高壓甲醇噴射壓力和高壓甲醇噴射量，輸出為高壓甲醇噴射脈寬。高壓甲醇噴射脈寬map的值可根據(jù)高壓甲醇噴嘴的特性預(yù)設(shè)在高壓甲醇噴射脈寬map中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，可根據(jù)高壓甲醇的噴射壓力和高壓甲醇噴射量確定出對(duì)應(yīng)的高壓甲醇噴射脈寬。

68、集成控制器高壓甲醇噴射驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)高壓甲醇噴射始點(diǎn)和噴射脈寬進(jìn)行高壓甲醇噴射。

69、高壓柴油噴射參數(shù)計(jì)算方法包括：噴射始點(diǎn)計(jì)算和噴射脈寬計(jì)算，其中，噴射始點(diǎn)計(jì)算包括：00工作模式、01工作模式、10工作模式和11工作模式，運(yùn)行時(shí)根據(jù)工作模式狀態(tài)字選擇對(duì)應(yīng)工作模式計(jì)算噴射始點(diǎn)；

70、在所有工作模式下，高壓柴油噴射始點(diǎn)計(jì)算均包括：高壓柴油噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值計(jì)算和高壓柴油噴射始點(diǎn)修正值計(jì)算；

71、高壓柴油噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值計(jì)算中含有一個(gè)高壓柴油噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值map，其輸入為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度，map輸出值為高壓柴油噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值；

72、高壓柴油噴射始點(diǎn)修正值計(jì)算包括修正基礎(chǔ)值map和修正值曲線，高壓柴油噴射始點(diǎn)修正基礎(chǔ)值map包括進(jìn)氣溫度修正map、冷卻液修正map和大氣壓力修正map，且均以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度為輸入，對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的高壓柴油噴射始點(diǎn)修正基礎(chǔ)值為輸出；

73、高壓柴油噴射始點(diǎn)修正曲線包括：進(jìn)氣溫度修正曲線、冷卻液溫度修正曲線和大氣壓力修正曲線，且分別以進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度和大氣壓力作為輸入，對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下的高壓柴油噴射始點(diǎn)修正系數(shù)為輸出；

74、高壓柴油噴射始點(diǎn)修正基礎(chǔ)值與高壓柴油噴射始點(diǎn)修正系數(shù)的乘積為對(duì)應(yīng)環(huán)境條件的高壓柴油噴射始點(diǎn)修正值；

75、高壓柴油噴射始點(diǎn)基礎(chǔ)值與高壓柴油噴射始點(diǎn)修正值之和為高壓柴油噴射始點(diǎn)；

76、高壓柴油噴射脈寬計(jì)算包括高壓柴油噴射量計(jì)算和高壓甲醇噴射脈寬計(jì)算；由于柴油噴射量主要取決于甲醇的替代量，因此無(wú)需對(duì)高壓柴油噴射量進(jìn)行分模式控制；高壓柴油噴射量計(jì)算根據(jù)低壓甲醇替代率和高壓甲醇替代率計(jì)算柴油噴射量，具體計(jì)算方法為：

77、

78、式中，qd為高壓柴油噴射量，qcyc為循環(huán)噴油量，為低壓甲醇替代率，為高壓甲醇替代率；

79、高壓柴油噴射脈寬計(jì)算中包含一個(gè)高壓柴油噴射脈寬map，map的輸入分別為高壓柴油噴射壓力和高壓柴油噴射量，輸出為高壓柴油噴射脈寬；高壓柴油噴射脈寬map的值可根據(jù)高壓柴油噴嘴的特性預(yù)設(shè)在map中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，可根據(jù)高壓柴油的噴射壓力和高壓柴油噴射量確定出對(duì)應(yīng)的高壓甲醇噴射脈寬；

80、集成控制器高壓柴油噴射驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)高壓柴油噴射始點(diǎn)和噴射脈寬進(jìn)行高壓柴油噴射。

81、本發(fā)明的有益效果

82、1、本發(fā)明的混合噴射系統(tǒng)可通過(guò)低壓甲醇噴射系統(tǒng)和高壓甲醇噴射系統(tǒng)分?jǐn)偧状既剂希瑢?shí)現(xiàn)高甲醇替代率，并且可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況進(jìn)行靈活控制。

83、2、本發(fā)明的混合噴射系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多種工作模式，可在控制方法中為每種工作模式預(yù)先匹配最佳的控制參數(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)在對(duì)應(yīng)工作模式下獲得最佳的運(yùn)行性能。

84、3、本發(fā)明的混合噴射系統(tǒng)結(jié)合本發(fā)明的協(xié)同控制方法，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況設(shè)定合適的工作模式，在全工況范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多工作模式協(xié)同運(yùn)行，充分利用不同工作模式的優(yōu)勢(shì)，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。