缸內(nèi)直噴是點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)減少燃料消耗量、降低污染物排放和提升性能的有效方法，可使用的燃料包括氣體燃料和液體燃料兩大類。本發(fā)明提供一種用于點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴系統(tǒng)及其控制方法，具體涉及雙噴嘴氣/液雙燃料的缸內(nèi)直噴及噴射過(guò)程控制。
背景技術(shù)：
與氣道噴射等缸外噴射模式相比，采用缸內(nèi)直噴的方式將燃料直接噴入點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)可利用分層燃燒的方式有效減少燃料消耗量、降低污染物排放，同時(shí)提高內(nèi)燃機(jī)響應(yīng)速度，有利于提高熱效率，進(jìn)而具有更優(yōu)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放特性。
按照燃料物理狀態(tài)分類，內(nèi)燃機(jī)目前使用的燃料可分為氣體燃料和液體燃料兩大類。氣體燃料具有不存在蒸發(fā)過(guò)程、擴(kuò)散速度快、燃燒時(shí)顆粒物排放較少等優(yōu)勢(shì)，但其能量密度較低，內(nèi)燃機(jī)僅采用氣體燃料往往存在動(dòng)力性能較差等問(wèn)題。相比之下，液體燃料具有較高的能量密度，可保證內(nèi)燃機(jī)所需的動(dòng)力性能，但其可燃混合氣的形成存在蒸發(fā)霧化過(guò)程，不利于點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)直噴的分層組織，同時(shí)其燃燒過(guò)程存在較高的顆粒物排放。目前，已有點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)在氣道噴射等缸外噴射模式下采用氣/液雙燃料混合燃燒方式的相關(guān)研究，研究結(jié)果表明，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整氣體、液體兩種燃料的使用比例可有效改善點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性能并降低其污染物排放。
但目前采用缸內(nèi)直噴氣/液雙燃料混合燃燒方式的技術(shù)還鮮有報(bào)道，其主要原因在于：氣體在缸內(nèi)的高壓噴射對(duì)噴嘴的要求較高，噴嘴長(zhǎng)時(shí)間噴射高壓氣體存在潤(rùn)滑與散熱方面存在問(wèn)題。此外，氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴模式的燃料供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在缸蓋狹小的空間中布置該系統(tǒng)存在難度，對(duì)現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)缸蓋改動(dòng)較大。然而，為面對(duì)日漸苛刻的燃料消耗及污染物排放限制法規(guī)，雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴在點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能方面的優(yōu)勢(shì)更為凸顯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)單一氣體或液體燃料在內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)噴射燃燒時(shí)的動(dòng)力性能或燃料經(jīng)濟(jì)性、排放性能的不足及氣體燃料噴嘴高壓噴射面臨的潤(rùn)滑與散熱方面的問(wèn)題，為使內(nèi)燃機(jī)可以采用氣/液雙燃料直噴至缸內(nèi)燃燒實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步節(jié)能減排的目的，本發(fā)明提供一種雙噴嘴氣/液雙燃料內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)直噴系統(tǒng)及方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種用于點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，該系統(tǒng)沿用點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)主體(16)，并采用一套雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴裝置用于實(shí)現(xiàn)氣/液雙燃料存儲(chǔ)、供給、缸內(nèi)直噴和一套噴射過(guò)程控制裝置用于實(shí)現(xiàn)氣/液雙燃料的協(xié)同噴射。
其特征在于：雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴裝置包括氣體燃料罐(2)、氣體燃料流量傳感器(3)、氣體燃料控制閥(4)、氣體燃料穩(wěn)壓器(5)、氣體燃料加壓泵(6)、氣體燃料軌壓傳感器(7)、氣體燃料噴嘴(8)、液體燃料箱(15)、液體燃料流量傳感器(14)、液體燃料控制閥(13)、液體燃料一級(jí)加壓泵(12)、液體燃料二級(jí)加壓泵(11)、液體燃料軌壓傳感器(10)、液體燃料噴嘴(9)；噴射過(guò)程控制裝置的核心部件為燃料噴射電子控制單元(1)。
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料流量傳感器(3)獲取氣體燃料流量信號(hào)(j)，并用于噴射過(guò)程控制；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料軌壓傳感器(7)獲取氣體燃料軌壓信號(hào)(g)，并用于噴射過(guò)程控制；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料流量傳感器(14)獲取液體燃料流量信號(hào)(a)并用于噴射過(guò)程控制；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料軌壓傳感器(10)獲取液體燃料軌壓信號(hào)(d)并用于噴射過(guò)程控制；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料控制閥控制信號(hào)(i)控制氣體燃料控制閥(4)；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料加壓泵控制信號(hào)(h)控制氣體燃料加壓泵(6)；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料控制閥控制信號(hào)(b)控制液體燃料控制閥(13)；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料二級(jí)加壓泵控制信號(hào)(c)控制液體燃料二級(jí)加壓泵(11)；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)；
所述的氣體燃料包括氫氣、壓縮天然氣、液化天然氣、液化石油氣、二甲醚，液體燃料包括汽油、甲醇或乙醇；
所述的氣體燃料在氣體燃料罐(2)中加壓存儲(chǔ)，存儲(chǔ)壓力不超過(guò)10MPa，液體燃料在液體燃料箱(15)中常壓存儲(chǔ)。
本發(fā)明中一種雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴系統(tǒng)的控制方法，包括如下控制過(guò)程：
1)氣體燃料供給、噴射控制過(guò)程：燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料控制閥控制信號(hào)(i)開(kāi)啟氣體燃料控制閥(4)，氣體燃料從氣體燃料罐(2)流出，經(jīng)過(guò)氣體燃料控制閥(4)進(jìn)入氣體燃料穩(wěn)壓器(5)穩(wěn)壓至8MPa，隨后進(jìn)入氣體燃料加壓泵(6)加壓至15MPa，最后燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)實(shí)現(xiàn)氣體燃料的缸內(nèi)噴射；
2)液體燃料供給、噴射控制過(guò)程：燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料控制閥控制信號(hào)(b)開(kāi)啟液體燃料控制閥(13)，液體燃料從液體燃料箱(15)流出，經(jīng)過(guò)液體燃料控制閥(13)進(jìn)入液體燃料一級(jí)加壓泵(12)穩(wěn)壓至0.4MPa，隨后進(jìn)入液體燃料二級(jí)加壓泵(11)加壓至12MPa，最后燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)實(shí)現(xiàn)液體燃料的缸內(nèi)噴射；
3)氣/液雙燃料協(xié)同噴射模式包括：
①氣體燃料單獨(dú)噴射。該模式下，氣體燃料按照氣體燃料供給、噴射控制過(guò)程，實(shí)現(xiàn)氣體燃料的缸內(nèi)噴射，氣體燃料噴嘴(8)的開(kāi)啟時(shí)刻及噴射脈寬由燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制；燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料控制閥控制信號(hào)(b)關(guān)閉液體燃料控制閥(13)，根據(jù)液體燃料軌壓信號(hào)(d)通過(guò)液體燃料二級(jí)加壓泵控制信號(hào)(c)控制液體燃料二級(jí)加壓泵(11)使其處于保壓狀態(tài)(液體燃料軌壓為10至12MPa)，通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)處于關(guān)閉狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)氣體燃料單獨(dú)噴射；
②液體燃料單獨(dú)噴射。該模式下，液體燃料按照液體燃料供給、噴射控制過(guò)程，實(shí)現(xiàn)液體燃料的缸內(nèi)噴射，液體燃料噴嘴(9)的開(kāi)啟時(shí)刻及噴射脈寬由燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制；同時(shí)，燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料控制閥控制信號(hào)(i)關(guān)閉氣體燃料控制閥(4)，根據(jù)氣體燃料軌壓信號(hào)(g)通過(guò)氣體燃料加壓泵控制信號(hào)(h)控制氣體燃料加壓泵(6)使其處于保壓狀態(tài)(液體燃料軌壓為13至15MPa)，通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)處于關(guān)閉狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)液體燃料單獨(dú)噴射；
③氣/液雙燃料復(fù)合噴射。該模式下，氣體燃料和液體燃料分別按照氣體燃料供給、噴射控制過(guò)程和液體燃料供給、噴射控制過(guò)程，實(shí)現(xiàn)液體燃料的缸內(nèi)噴射，氣體燃料噴嘴(8)和液體燃料噴嘴(9)的開(kāi)啟時(shí)刻及噴射脈寬由燃料噴射電子控制單元(1)分別通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)和液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制，實(shí)現(xiàn)氣/液雙燃料復(fù)合噴射；
4)氣/液雙燃料協(xié)同噴射比例控制過(guò)程：根據(jù)氣體燃料理論使用流量計(jì)算公式(式中，為氣體燃料理論使用流量，mg/ms；α為氣/液雙燃料質(zhì)量比；為內(nèi)燃機(jī)空氣流量，g/s，通過(guò)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣空氣流量信號(hào)(k)獲得；λ為過(guò)量空氣系數(shù)；A/Fg氣體燃料理論質(zhì)量空燃比；A/F1液體燃料理論空燃比)燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)的噴射脈寬，使燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料流量信號(hào)(j)獲得的氣體燃料實(shí)際使用流量等于氣體燃料理論使用流量；根據(jù)液體燃料理論使用流量計(jì)算公式(式中，為液體燃料理論使用流量，mg/ms；為內(nèi)燃機(jī)空氣流量，g/s，通過(guò)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣空氣流量信號(hào)(k)獲得；α為氣/液雙燃料使用質(zhì)量比；λ為過(guò)量空氣系數(shù)；A/Fg氣體燃料理論質(zhì)量空燃比；A/F1液體燃料理論空燃比)燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)的噴射脈寬，使燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料流量信號(hào)(a)獲得的氣體燃料實(shí)際使用流量等于氣體燃料理論使用流量；
5)氣/液雙燃料使用比例控制過(guò)程中，氣/液雙燃料質(zhì)量比α在0至1間，a＝mg/ml；過(guò)量空氣系數(shù)λ在1.0至1.4間；
6)氣/液雙燃料協(xié)同噴射比例控制過(guò)程中，若氣體燃料實(shí)際使用流量大于氣體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)的噴射脈寬減小1ms，直到相等為止；若氣體燃料實(shí)際使用流量小于氣體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)的噴射脈寬增大1ms，直到相等為止；若氣體燃料實(shí)際使用流量等于氣體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)的噴射脈寬保持不變；
7)根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于：氣/液雙燃料協(xié)同噴射比例控制過(guò)程中，若液體燃料實(shí)際使用流量大于液體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)的噴射脈寬減小1ms，直到相等為止；若液體燃料實(shí)際使用流量小于液體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)的噴射脈寬增大1ms，直到相等為止；若液體燃料實(shí)際使用流量等于液體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)的噴射脈寬保持不變。
本發(fā)明的有益效果是：針對(duì)點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)單一氣體燃料噴射動(dòng)力性不足，單一液體燃料噴射燃料經(jīng)濟(jì)性及排放性能不足的問(wèn)題；氣體燃料噴嘴高壓噴射面臨的潤(rùn)滑與散熱方面的問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種雙噴嘴氣/液雙燃料內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)直噴系統(tǒng)及方法，實(shí)現(xiàn)了氣體燃料和液體燃料在缸內(nèi)的直接復(fù)合噴射，并可使氣體、液體燃料的以任意比例復(fù)合噴射并對(duì)其噴射使用量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，進(jìn)而為內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)更好的燃料經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放特性，提高內(nèi)燃機(jī)熱效率、降低其運(yùn)行過(guò)程污染物排放提供了必要的技術(shù)支持。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理圖
圖中：1.燃料噴射電子控制單元；2.氣體燃料罐；3.氣體燃料流量傳感器；4.氣體燃料控制閥；5.氣體燃料穩(wěn)壓器；6.氣體燃料加壓泵；7.氣體燃料軌壓傳感器；8.氣體燃料噴嘴；9.液體燃料噴嘴；10.液體燃料軌壓傳感器；11.液體燃料二級(jí)加壓泵；12.液體燃料一級(jí)加壓泵；13.液體燃料控制閥；14.液體燃料流量傳感器；15.液體燃料箱；16.內(nèi)燃機(jī)主體；
a.液體燃料流量信號(hào)；b.液體燃料控制閥控制信號(hào)；c.液體燃料二級(jí)加壓泵控制信號(hào)；d.液體燃料軌壓信號(hào)；e.液體燃料噴嘴控制信號(hào)；f.氣體燃料噴嘴控制信號(hào)；g.氣體燃料軌壓信號(hào)；h.氣體燃料加壓泵控制信號(hào)；i.氣體燃料控制閥控制信號(hào)；j.氣體燃料流量信號(hào)；k.內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣空氣流量信號(hào)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：
如圖1所示，本實(shí)施例中的一種用于點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，該系統(tǒng)沿用點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)主體(16)，并采用一套雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴裝置用于實(shí)現(xiàn)氣/液雙燃料存儲(chǔ)、供給、缸內(nèi)直噴和一套噴射過(guò)程控制裝置用于實(shí)現(xiàn)氣/液雙燃料的協(xié)同噴射。
其特征在于：雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴裝置包括氣體燃料罐(2)、氣體燃料流量傳感器(3)、氣體燃料控制閥(4)、氣體燃料穩(wěn)壓器(5)、氣體燃料加壓泵(6)、氣體燃料軌壓傳感器(7)、氣體燃料噴嘴(8)、液體燃料箱(15)、液體燃料流量傳感器(14)、液體燃料控制閥(13)、液體燃料一級(jí)加壓泵(12)、液體燃料二級(jí)加壓泵(11)、液體燃料軌壓傳感器(10)、液體燃料噴嘴(9)；噴射過(guò)程控制裝置的核心部件為燃料噴射電子控制單元(1)。
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料流量傳感器(3)獲取氣體燃料流量信號(hào)(j)，并用于噴射過(guò)程控制；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料軌壓傳感器(7)獲取氣體燃料軌壓信號(hào)(g)，并用于噴射過(guò)程控制；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料流量傳感器(14)獲取液體燃料流量信號(hào)(a)并用于噴射過(guò)程控制；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料軌壓傳感器(10)獲取液體燃料軌壓信號(hào)(d)并用于噴射過(guò)程控制；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料控制閥控制信號(hào)(i)控制氣體燃料控制閥(4)；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料加壓泵控制信號(hào)(h)控制氣體燃料加壓泵(6)；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料控制閥控制信號(hào)(b)控制液體燃料控制閥(13)；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料二級(jí)加壓泵控制信號(hào)(c)控制液體燃料二級(jí)加壓泵(11)；
所述的燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)；
所述的氣體燃料包括氫氣、壓縮天然氣、液化天然氣、液化石油氣、二甲醚，液體燃料包括汽油、甲醇或乙醇；
所述的氣體燃料在氣體燃料罐(2)中加壓存儲(chǔ)，存儲(chǔ)壓力不超過(guò)10MPa，液體燃料在液體燃料箱(15)中常壓存儲(chǔ)。
本發(fā)明中一種雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴系統(tǒng)的控制方法，包括如下控制過(guò)程：
1)氣體燃料供給、噴射控制過(guò)程：燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料控制閥控制信號(hào)(i)開(kāi)啟氣體燃料控制閥(4)，氣體燃料從氣體燃料罐(2)流出，經(jīng)過(guò)氣體燃料控制閥(4)進(jìn)入氣體燃料穩(wěn)壓器(5)穩(wěn)壓至8MPa，隨后進(jìn)入氣體燃料加壓泵(6)加壓至15MPa，最后燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)實(shí)現(xiàn)氣體燃料的缸內(nèi)噴射；
2)液體燃料供給、噴射控制過(guò)程：燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料控制閥控制信號(hào)(b)開(kāi)啟液體燃料控制閥(13)，液體燃料從液體燃料箱(15)流出，經(jīng)過(guò)液體燃料控制閥(13)進(jìn)入液體燃料一級(jí)加壓泵(12)穩(wěn)壓至0.4MPa，隨后進(jìn)入液體燃料二級(jí)加壓泵(11)加壓至12MPa，最后燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)實(shí)現(xiàn)液體燃料的缸內(nèi)噴射；
3)氣/液雙燃料協(xié)同噴射模式包括：
①氣體燃料單獨(dú)噴射模式。該模式下，氣體燃料按照氣體燃料供給、噴射控制過(guò)程，實(shí)現(xiàn)氣體燃料的缸內(nèi)噴射，氣體燃料噴嘴(8)的開(kāi)啟時(shí)刻及噴射脈寬由燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制；燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料控制閥控制信號(hào)(b)關(guān)閉液體燃料控制閥(13)，根據(jù)液體燃料軌壓信號(hào)(d)通過(guò)液體燃料二級(jí)加壓泵控制信號(hào)(c)控制液體燃料二級(jí)加壓泵(11)使其處于保壓狀態(tài)(液體燃料軌壓為10至12MPa)，通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)處于關(guān)閉狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)氣體燃料單獨(dú)噴射；
②液體燃料單獨(dú)噴射模式。該模式下，液體燃料按照液體燃料供給、噴射控制過(guò)程，實(shí)現(xiàn)液體燃料的缸內(nèi)噴射，液體燃料噴嘴(9)的開(kāi)啟時(shí)刻及噴射脈寬由燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制；同時(shí)，燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料控制閥控制信號(hào)(i)關(guān)閉氣體燃料控制閥(4)，根據(jù)氣體燃料軌壓信號(hào)(g)通過(guò)氣體燃料加壓泵控制信號(hào)(h)控制氣體燃料加壓泵(6)使其處于保壓狀態(tài)(液體燃料軌壓為13至15MPa)，通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)處于關(guān)閉狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)液體燃料單獨(dú)噴射；
③氣/液雙燃料復(fù)合噴射模式。該模式下，氣體燃料和液體燃料分別按照氣體燃料供給、噴射控制過(guò)程和液體燃料供給、噴射控制過(guò)程，實(shí)現(xiàn)液體燃料的缸內(nèi)噴射，氣體燃料噴嘴(8)和液體燃料噴嘴(9)的開(kāi)啟時(shí)刻及噴射脈寬由燃料噴射電子控制單元(1)分別通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)和液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制，實(shí)現(xiàn)氣/液雙燃料復(fù)合噴射；
4)氣/液雙燃料協(xié)同噴射比例控制過(guò)程：根據(jù)氣體燃料理論使用流量計(jì)算公式(式中，為氣體燃料理論使用流量，mg/ms；α為氣/液雙燃料質(zhì)量比；為內(nèi)燃機(jī)空氣流量，g/s，通過(guò)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣空氣流量信號(hào)(k)獲得；λ為過(guò)量空氣系數(shù)；A/Fg氣體燃料理論質(zhì)量空燃比；A/F1液體燃料理論空燃比)燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)的噴射脈寬，使燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料流量信號(hào)(j)獲得的氣體燃料實(shí)際使用流量等于氣體燃料理論使用流量；根據(jù)液體燃料理論使用流量計(jì)算公式(式中，為液體燃料理論使用流量，mg/ms；為內(nèi)燃機(jī)空氣流量，g/s，通過(guò)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣空氣流量信號(hào)(k)獲得；α為氣/液雙燃料使用質(zhì)量比；λ為過(guò)量空氣系數(shù)；A/Fg氣體燃料理論質(zhì)量空燃比；A/F1液體燃料理論空燃比)燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)的噴射脈寬，使燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料流量信號(hào)(a)獲得的氣體燃料實(shí)際使用流量等于氣體燃料理論使用流量；
5)氣/液雙燃料使用比例控制過(guò)程中，氣/液雙燃料質(zhì)量比α在0至1間，α＝mg/m1；過(guò)量空氣系數(shù)λ在1.0至1.4間；
6)氣/液雙燃料協(xié)同噴射比例控制過(guò)程中，若氣體燃料實(shí)際使用流量大于氣體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)的噴射脈寬減小1ms，直到相等為止；若氣體燃料實(shí)際使用流量小于氣體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)的噴射脈寬增大1ms，直到相等為止；若氣體燃料實(shí)際使用流量等于氣體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)氣體燃料噴嘴控制信號(hào)(f)控制氣體燃料噴嘴(8)的噴射脈寬保持不變；
7)根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于：氣/液雙燃料協(xié)同噴射比例控制過(guò)程中，若液體燃料實(shí)際使用流量大于液體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)的噴射脈寬減小1ms，直到相等為止；若液體燃料實(shí)際使用流量小于液體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)的噴射脈寬增大1ms，直到相等為止；若液體燃料實(shí)際使用流量等于液體燃料理論使用流量，則燃料噴射電子控制單元(1)通過(guò)液體燃料噴嘴控制信號(hào)(e)控制液體燃料噴嘴(9)的噴射脈寬保持不變。
本實(shí)施例對(duì)不同工況進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)所使用的內(nèi)燃機(jī)為1.6L直列四缸點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)，按照?qǐng)D1所示改造成包括雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴裝置和噴射過(guò)程控制裝置在內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)。實(shí)驗(yàn)使用的氣體燃料為純度99.995％的氫氣，液體燃料為中國(guó)石化生產(chǎn)的京標(biāo)92號(hào)汽油。
實(shí)驗(yàn)分別選取λ＝1.0、λ＝1.2及λ＝1.4條件，共計(jì)3個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下依次進(jìn)行氣體燃料單獨(dú)噴射模式(即α＝0)、液體燃料單獨(dú)噴射模式(即α＝100％)及氣/液雙燃料復(fù)合噴射模式，共計(jì)3種氣/液雙燃料協(xié)同噴射模式的實(shí)驗(yàn)。其中，氣/液雙燃料復(fù)合噴射模式的實(shí)驗(yàn)分別選取α＝20％、40％、60％、80％進(jìn)行。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，氣體燃料軌壓可始終保持在15±0.05MPa(保壓狀態(tài)除外)；液體燃料軌壓可始終保持在12±0.01MPa(保壓狀態(tài)除外)；選取α＝20％進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，α實(shí)際值(根據(jù)氣體燃料實(shí)際流量和液體燃料實(shí)際流量計(jì)算得，下同)始終保持在20％±0.2％；選取α＝40％進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，α實(shí)際值始終保持在40％±0.3％；選取α＝60％進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，α實(shí)際值始終保持在60％±0.3％；選取α＝80％進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，α實(shí)際值始終保持在80％±0.2％；三種不同λ值條件下的λ實(shí)際值(利用空燃比分析儀測(cè)得，下同)與設(shè)定值的誤差不超過(guò)±0.010。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用本發(fā)明所提供的一種雙噴嘴氣/液雙燃料缸內(nèi)直噴系統(tǒng)的控制方法可實(shí)現(xiàn)氣體燃料單獨(dú)噴射模式(即α＝0)、液體燃料單獨(dú)噴射模式(即α＝100％)及氣/液雙燃料復(fù)合噴射模式三種氣/液雙燃料協(xié)同噴射模式在不同λ值(1.0≤λ≤1.4)條件下的正常運(yùn)行，同時(shí)氣/液雙燃料質(zhì)量比α可在0至1間任意可調(diào)，為改善點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放特性提供了必要的技術(shù)支持。