一种燃气喷射系统、启动策略及车辆

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，具体涉及一种燃气喷射系统、启动策略及车辆。

背景技术

目前，天然气缸内直喷柴油引燃技术可有效提升整机热效率。一般进气道或是进气总管喷射的天然气压力仅有0.75MP，而缸内直喷式的天然气压力达到30MPa。天然气很难被压燃，所以一般采取火花点燃，或是柴油引燃式。

相关技术中，直喷式柴油引燃式燃气发动机整个燃料供给及喷射系统，为了平衡两种燃料的压力平衡，系统中会有平衡阀。这种系统中两种燃料都通过同一支喷射器完成燃料喷射。由于柴油仅起动引燃作用，所以每次循环需求量很少，只占整个循环总喷射量的5％。喷射阀的油路数量少，而且喷孔直径小。

由于喷射阀的油路少而且小，所以无法加大柴油的喷射量，导致低温起动困难，且由于喷孔限流，只单方面加大柴油压力并不能解决问题。

发明内容

本申请提供一种燃气喷射系统、启动策略及车辆，由于使柴油管路同时连接气路和油路，在低温起动时，通过ECU控制接通柴油管路与气路和油路，无论油路还是气路都用来喷柴油，从而加大柴油的喷射量，降低低温起动难度。可以解决相关技术中喷射阀的油路少而且小，无法加大柴油的喷射量，导致低温起动困难的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种燃气喷射系统，其包括：柴油喷射系统；燃气喷射系统；喷油器，其设有喷射阀，所述喷射阀设有气路和油路，所述喷油器通过柴油管路连接所述柴油喷射系统，通过燃气管路连接所述燃气喷射系统，且所述柴油管路连接所述气路和油路，所述燃气管路连接所述气路；ECU，其用于当所述发动机处于低温起动工况时，控制所述柴油喷射系统与所述气路和所述油路接通，并截止所述燃气管路；当所述发动机处于常温起动工况时，控制所述柴油喷射系统与所述油路接通，并控制所述燃气喷射系统与所述气路接通。由于可以使柴油管路同时连接气路和油路，在低温起动时，通过ECU控制接通柴油管路与气路和油路，无论油路还是气路都用来喷柴油，从而加大了柴油的喷射量，降低了低温起动难度。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述柴油管路包括第一柴油管路和第二柴油管路，所述第一柴油管路连接所述气路，所述第二柴油管路连接所述油路；当所述发动机处于低温起动工况时，接通所述第一柴油管路与所述气路；当所述发动机处于常温起动工况时，截止所述第一柴油管路与所述气路。通过从原柴油喷射系统油轨的下游管路分出一支，连接至气路，当发动机处于低温起动工况时，ECU控制第一柴油管路与气路接通，第二柴油管路与油路接通，并截止燃气管路，油路和气路都用来喷柴油；当发动机处于常温起动工况时，控制第二柴油管路与油路接通，控制燃气管路与气路接通，并截止第一柴油管路，气路用来喷燃气，油路用来喷柴油。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述燃气喷射系统包括两位三通阀，所述两位三通阀设有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口连接所述第一柴油管路，所述第二接口连接所述燃气管路，所述第三接口连接所述喷油器。通过从原柴油喷射系统油轨的下游管路分出一支，连接上两位三通阀的其中一路接口，原燃气喷射系统中气轨至喷油器的燃气管路接入上述两位三通阀的另一接口，两位三通阀由ECU根据发动机运行条件发出的指令执行动作，完成两种燃料的开通与关闭，控制精准，效率高。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述第一柴油管路靠近所述两位三通阀的一端安装有止回阀。两位三通阀可以隔绝两种燃料，从而可以防止柴油进入燃气管路当中，同时在第一柴油管路上设置止回阀，止回阀位于两位三通阀和油轨之间，止回阀为机械结构，可以防止两位三通阀密封失效气体进入油路，进一步提升了喷射系统的密封性，安全性更好。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述柴油喷射系统包括依次连接的油箱、滤清器、燃油泵和油轨；所述燃气喷射系统包括依次连接的气瓶、缓冲罐、截断阀、平衡阀和气轨；所述ECU电性连接所述截断阀、所述气轨和所述两位三通阀，所述喷油器电性连接所述油轨和所述油箱。当发动机处于低温起动工况时，柴油喷射依次经过油箱、滤清器、燃油泵、油轨、两位三通阀/喷油器，当发动机处于常温起动工况时，柴油喷射依次经过油箱、滤清器、燃油泵、油轨和喷油器，燃气喷射依次经过气瓶、缓冲罐、截断阀、平衡阀、气轨、两位三通阀和喷油器，控制方便。

第二方面，本申请实施例提供了一种燃气喷射系统的启动策略，其包括以下步骤：判断发动机的起动工况；当所述发动机处于低温起动工况时，利用所述ECU控制接通所述柴油喷射系统与所述气路和所述油路，截止所述燃气管路；当所述发动机处于常温起动工况时，利用所述ECU控制接通所述柴油喷射系统与所述油路，接通所述燃气喷射系统与所述气路。由于可以使柴油管路同时连接气路和油路，在低温起动时，通过ECU控制接通柴油管路与气路和油路，无论油路还是气路都用来喷柴油，从而加大了柴油的喷射量，降低了低温起动难度。

结合第二方面，在一种实施方式中，所述柴油管路包括第一柴油管路和第二柴油管路，所述第一柴油管路连接所述气路，所述第二柴油管路连接所述油路；当所述发动机处于低温起动工况时，利用所述ECU控制接通所述第一柴油管路与所述气路；当所述发动机处于常温起动工况时，利用所述ECU控制截止所述第一柴油管路与所述气路。通过从原柴油喷射系统油轨的下游管路分出一支，连接至气路，当发动机处于低温起动工况时，ECU控制第一柴油管路与气路接通，第二柴油管路与油路接通，并截止燃气管路，油路和气路都用来喷柴油，加大了柴油的喷射量，降低了低温起动难度，两条管路各自独立控制，使用方便。

结合第二方面，在一种实施方式中，所述燃气喷射系统包括两位三通阀，所述两位三通阀设有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口连接所述第一柴油管路，所述第二接口连接所述燃气管路，所述第三接口连接所述喷油器。所述利用所述ECU控制接通所述柴油喷射系统与所述气路和所述油路，截止所述燃气管路包括：当发动机处于低温起动工况时，利用ECU控制第一柴油管路与气路接通，第二柴油管路与油路接通，并截止燃气管路；当发动机处于常温起动工况时，利用ECU控制第二柴油管路与油路接通，控制燃气管路与气路接通，并截止第一柴油管路。

结合第二方面，在一种实施方式中，所述利用所述ECU控制接通所述柴油喷射系统与所述气路和所述油路，截止所述燃气管路包括：当环境温度＜℃、发动机冷却液温度＜℃、发动机转速＜rpm时，判断发动机为低温起动工况，利用所述ECU控制两位三通阀接通所述第一柴油管路与所述气路，截止所述燃气管路。

结合第二方面，在一种实施方式中，所述利用所述ECU控制接通所述柴油喷射系统与所述油路，接通所述燃气喷射系统与所述气路包括：当发动机转速＞rpm时，判断发动机起动成功，利用所述ECU控制两位三通阀接通所述燃气喷射系统与所述气路，截止所述第一柴油管路与所述气路。

第三方面，本申请实施例提供了一种车辆，其包括上述的燃气喷射系统。所述燃气喷射系统包括：柴油喷射系统；燃气喷射系统；喷油器，其设有喷射阀，所述喷射阀设有气路和油路，所述喷油器通过柴油管路连接所述柴油喷射系统，通过燃气管路连接所述燃气喷射系统，且所述柴油管路连接所述气路和油路，所述燃气管路连接所述气路；ECU，其用于当所述发动机处于低温起动工况时，控制所述柴油喷射系统与所述气路和所述油路接通，并截止所述燃气管路；当所述发动机处于常温起动工况时，控制所述柴油喷射系统与所述油路接通，并控制所述燃气喷射系统与所述气路接通。所述燃气喷射系统首先可以解决喷孔问题，在低温起动时，无论柴油喷孔还是燃气喷孔都用来喷柴油，在低温起动时加大了柴油的喷射量，降低了低温起动难度；其次可以防止柴油进入燃气管路当中，用两位三通阀隔绝两种燃料，起动着火后，两位三通阀回到原状态，燃气喷孔恢复喷气功能。同时在第一柴油管路上设置止回阀，止回阀位于两位三通阀和油轨之间，止回阀为机械结构，可以防止两位三通阀密封失效气体进入油路，进一步提升了喷射系统的密封性，安全性更好。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明实施例提供了一种燃气喷射系统、启动策略及车辆，由于使柴油管路同时连接气路和油路，在低温起动时，通过ECU控制接通柴油管路与气路和油路，无论油路还是气路都用来喷柴油，从而加大柴油的喷射量，降低低温起动难度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的正常运转时的喷射系统示意图；

图2为本发明实施例提供的低温起动时的喷射系统示意图。

图中标号：

1、柴油喷射系统；11、油箱；12、滤清器；13、燃油泵；14、油轨；2、燃气喷射系统；21、气瓶；22、缓冲罐；23、截断阀；24、平衡阀；25、气轨；3、喷油器；41、第一柴油管路；42、第二柴油管路；5、燃气管路；6、ECU；7、止回阀；8、两位三通阀。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种燃气喷射系统、启动策略及车辆，其能解决相关技术中喷射阀的油路少而且小，无法加大柴油的喷射量，导致低温起动困难的问题。

图1和图2是本发明实施例提供的一种燃气喷射系统，其可以包括：柴油喷射系统1；燃气喷射系统2；喷油器3，其设有喷射阀，所述喷射阀设有气路和油路，所述喷油器3通过柴油管路连接所述柴油喷射系统1，通过燃气管路5连接所述燃气喷射系统2，且所述柴油管路连接所述气路和油路，所述燃气管路5连接所述气路；ECU6，其用于当所述发动机处于低温起动工况时，控制所述柴油喷射系统1与所述气路和所述油路接通，并截止所述燃气管路5；当所述发动机处于常温起动工况时，控制所述柴油喷射系统1与所述油路接通，并控制所述燃气喷射系统2与所述气路接通。本实施例中，当发动机处于低温起动工况时，ECU6控制柴油喷射系统1与气路和油路接通，并截止所述燃气管路5，油路和气路都用来喷柴油；当发动机处于常温起动工况时，控制柴油喷射系统1与所述油路接通，并控制燃气喷射系统2与气路接通，气路用来喷燃气，油路用来喷柴油。由于可以使柴油管路同时连接气路和油路，在低温起动时，通过ECU6控制接通柴油管路与气路和油路，无论油路还是气路都用来喷柴油，从而加大了柴油的喷射量，降低了低温起动难度。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述柴油管路包括第一柴油管路41和第二柴油管路42，所述第一柴油管路41连接所述气路，所述第二柴油管路42连接所述油路；当所述发动机处于低温起动工况时，接通所述第一柴油管路41与所述气路；当所述发动机处于常温起动工况时，截止所述第一柴油管路41与所述气路。本实施例中，通过从原柴油喷射系统油轨的下游管路分出一支，连接至气路，当发动机处于低温起动工况时，ECU6控制第一柴油管路41与气路接通，第二柴油管路42与油路接通，并截止燃气管路5，油路和气路都用来喷柴油；当发动机处于常温起动工况时，控制第二柴油管路42与油路接通，控制燃气管路5与气路接通，并截止第一柴油管路41，气路用来喷燃气，油路用来喷柴油。由于可以使柴油管路同时连接气路和油路，在低温起动时，接通柴油管路与气路和油路，无论油路还是气路都用来喷柴油，从而加大了柴油的喷射量，降低了低温起动难度，两条管路各自独立控制，使用方便。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述燃气喷射系统包括两位三通阀8，所述两位三通阀8设有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口连接所述第一柴油管路41，所述第二接口连接所述燃气管路5，所述第三接口连接所述喷油器3。本实施例中，通过从原柴油喷射系统油轨的下游管路分出一支，连接上两位三通阀8的其中一路接口，原燃气喷射系统中气轨至喷油器的燃气管路5接入上述两位三通阀8的另一接口，两位三通阀8由ECU6根据发动机运行条件发出的指令执行动作，完成两种燃料的开通与关闭，控制精准，效率高。当发动机处于低温起动工况时，ECU6判断发动机为低温起动工况，此时两位三通阀8接通柴油至喷射阀的油路，燃气管路5为截止状态，喷射阀两路均喷射柴油；当发动机处于常温起动工况时，发动机起动成功，ECU6发出指令两位三通阀8复位，两位三通阀8接通燃气至喷射阀的气路，油路为截止状态，喷射两路中一路为燃气，另一路为引燃用的柴油。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述第一柴油管路41靠近所述两位三通阀8的一端安装有止回阀7。本实施例中，两位三通阀8可以隔绝两种燃料，从而可以防止柴油进入燃气管路5当中，同时在第一柴油管路41上设置止回阀7，止回阀7位于两位三通阀8和油轨14之间，止回阀7为机械结构，可以防止两位三通阀8密封失效气体进入油路，进一步提升了喷射系统的密封性，安全性更好。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述柴油喷射系统1包括依次连接的油箱11、滤清器12、燃油泵13和油轨14；所述燃气喷射系统2包括依次连接的气瓶21、缓冲罐22、截断阀23、平衡阀24和气轨25；所述ECU6电性连接所述截断阀23、所述气轨25和所述两位三通阀8，所述喷油器3电性连接所述油轨14和所述油箱11。本实施例中，当发动机处于低温起动工况时，柴油喷射依次经过油箱11、滤清器12、燃油泵13、油轨14、两位三通阀8/喷油器3，当发动机处于常温起动工况时，柴油喷射依次经过油箱11、滤清器12、燃油泵13、油轨14和喷油器3，燃气喷射依次经过气瓶21、缓冲罐22、截断阀23、平衡阀24、气轨25、两位三通阀和喷油器3，控制方便。

参见图1和图2所示，为本发明实施例提供的燃气喷射系统的启动策略，其可以包括以下步骤：判断发动机的起动工况；当所述发动机处于低温起动工况时，利用所述ECU6控制接通所述柴油喷射系统1与所述气路和所述油路，截止所述燃气管路5；当所述发动机处于常温起动工况时，利用所述ECU6控制接通所述柴油喷射系统1与所述油路，接通所述燃气喷射系统2与所述气路。本实施例中，当发动机处于低温起动工况时，ECU6控制柴油喷射系统1与气路和油路接通，并截止所述燃气管路5，油路和气路都用来喷柴油；当发动机处于常温起动工况时，控制柴油喷射系统1与所述油路接通，并控制燃气喷射系统2与气路接通，气路用来喷燃气，油路用来喷柴油。由于可以使柴油管路同时连接气路和油路，在低温起动时，通过ECU6控制接通柴油管路与气路和油路，无论油路还是气路都用来喷柴油，从而加大了柴油的喷射量，降低了低温起动难度。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述柴油管路包括第一柴油管路41和第二柴油管路42，所述第一柴油管路41连接所述气路，所述第二柴油管路42连接所述油路；当所述发动机处于低温起动工况时，利用所述ECU6控制接通所述第一柴油管路41与所述气路；当所述发动机处于常温起动工况时，利用所述ECU6控制截止所述第一柴油管路41与所述气路。本实施例中，通过从原柴油喷射系统油轨的下游管路分出一支，连接至气路，当发动机处于低温起动工况时，ECU6控制第一柴油管路41与气路接通，第二柴油管路42与油路接通，并截止燃气管路5，油路和气路都用来喷柴油；当发动机处于常温起动工况时，控制第二柴油管路42与油路接通，控制燃气管路5与气路接通，并截止第一柴油管路41，气路用来喷燃气，油路用来喷柴油。由于可以使柴油管路同时连接气路和油路，在低温起动时，接通柴油管路与气路和油路，无论油路还是气路都用来喷柴油，从而加大了柴油的喷射量，降低了低温起动难度，两条管路各自独立控制，使用方便。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述利用所述ECU6控制接通所述柴油喷射系统1与所述气路和所述油路，截止所述燃气管路5包括：当环境温度＜0℃、发动机冷却液温度＜5℃、发动机转速＜550rpm时，判断发动机为低温起动工况，利用所述ECU6控制两位三通阀8接通所述第一柴油管路41与所述气路，截止所述燃气管路5。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述利用所述ECU6控制接通所述柴油喷射系统1与所述油路，接通所述燃气喷射系统2与所述气路包括：当发动机转速＞550rpm时，判断发动机起动成功，利用所述ECU6控制两位三通阀8接通所述燃气喷射系统2与所述气路，截止所述第一柴油管路41与所述气路。

本发明实施例还提供了一种车辆，其包括上述的燃气喷射系统。所述燃气喷射系统可以包括：柴油喷射系统1；燃气喷射系统2；喷油器3，其设有喷射阀，所述喷射阀设有气路和油路，所述喷油器3通过柴油管路连接所述柴油喷射系统1，通过燃气管路5连接所述燃气喷射系统2，且所述柴油管路连接所述气路和油路，所述燃气管路5连接所述气路；ECU6，其用于当所述发动机处于低温起动工况时，控制所述柴油喷射系统1与所述气路和所述油路接通，并截止所述燃气管路5；当所述发动机处于常温起动工况时，控制所述柴油喷射系统1与所述油路接通，并控制所述燃气喷射系统2与所述气路接通。所述燃气喷射系统首先可以解决喷孔问题，在低温起动时，无论柴油喷孔还是燃气喷孔都用来喷柴油，在低温起动时加大了柴油的喷射量，降低了低温起动难度；其次可以防止柴油进入燃气管路当中，用两位三通阀8隔绝两种燃料，起动着火后，两位三通阀8回到原状态，燃气喷孔恢复喷气功能；同时在第一柴油管路41上设置止回阀7，止回阀7位于两位三通阀8和油轨14之间，止回阀7为机械结构，可以防止两位三通阀8密封失效气体进入油路，进一步提升了喷射系统的密封性，安全性更好。

具体的，如图1所示，从原柴油喷射系统油轨的下游管路分出一支，连接上止回阀7与两位三通阀8的其中一路接口；原燃气喷射系统中气轨至喷油器的管路接入上述两位三通阀8的另一入口。只在在燃气路中新增两位三通阀8、柴油管路和止回阀7，两位三通阀由ECU根据发动机运行条件发出的指令执行动作，完成两种燃料的开通与关闭。止回阀7为机械结构，防止两位三通阀8密封失效气体进入油路。

如图2所示，当环境温度＜0℃、发动机冷却液温度＜5℃、发动机转速＜550rpm时，ECU6判断发动机为低温起动工况，此时两位三通阀8接通柴油至喷射阀的油路，燃气管路5为截止状态；喷射阀两路均喷射柴油。

如图1所示，当发动机转速＞550rpm时，发动机起动成功，ECU6发出指令两位三通阀8复位，两位三通阀8接通燃气至喷射阀的气路，油路为截止状态，喷射两路中一路为燃气，另一路为引燃用的柴油。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的接通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。