[發明專利]一種LNG/柴油雙燃料發動機控制系統

有效

• 申請號: 201610072855.4
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105697161B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 彭育輝;蔡萍;陳劍雄;楊輝寶;陳祥臻
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: F02D19/08
• 分類號: F02D19/08;F02D41/00;F02D41/02;F02D41/20;F02D41/30;F02D41/14
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明提供一種LNG/柴油雙燃料發動機控制系統，其包括電子控制單元及依次與電子控制單元連接的轉速傳感器、油門位置傳感器、水溫傳感器、排氣溫度傳感器、氧傳感器、天然氣供給系統及柴油供給系統；與現有技術相比，本發明采用一種開環和閉環相結合的方式實現對LNG/柴油雙燃料發動機的運行控制，實現對引燃油量、天然氣噴射時間和噴射量的實時控制調節，使柴油發動機運行平穩，提升發動機在雙燃料運行模式下的性能。

技術領域

本發明涉及一種LNG（液化天然氣)/柴油的雙燃料發動機的控制系統。

背景技術

隨著經濟的迅猛發展，環境問題也日益嚴重，車輛尾氣排放已成為主要污染源。雖然柴油機電控技術中的傳感器，微處理器，執行器及專用集成電路日趨成熟，但是日益加劇的空氣污染問題，迫使各國都開始研究更加清潔的替代能源。

天然氣作為一種清潔能源，與傳統的石油燃料相比，幾乎沒有顆粒物的排放。然而目前大多數的LNG/柴油雙燃料發動機電控系統對于引燃油量和天然氣噴射時間的控制都是采用開環控制的方法，缺乏對天然氣噴射量進行閉環實時控制調節，發動機在雙燃料運行模式下的性能無法得到進一步提升。

發明內容

本發明針對開環控制無法對天然氣噴射量進行實時調節，導致可能的發動機運行不穩定、性能下降。

本發明采用以下技術方案解決上述技術問題：一種LNG/柴油雙燃料發動機控制系統，其特征在于：包括電子控制單元及依次與電子控制單元連接的轉速傳感器、油門位置傳感器、水溫傳感器、排氣溫度傳感器、氧傳感器、天然氣供給系統及柴油供給系統；所述轉速傳感器用于測量發動機曲軸轉速；所述油門位置傳感器用于測量油門開度；所述水溫傳感器用于測量發動機的冷卻水溫；所述排氣溫度傳感器、氧傳感器安裝在發動機排氣管前段，準確檢測發動機排氣中的空燃比反饋信號并傳送給電子控制單元，使電子控制單元能判別氣缸內混合氣濃度和燃燒情況，并對柴油引燃油量、天然氣噴射時間和噴射量進行實時控制調節；所述柴油供給系統包括油箱、燃油濾清器、輸油泵、噴油泵、噴油嘴、步進電機及噴油壓力傳感器；所述油箱存儲柴油；燃油濾清器安裝于油箱與輸油泵之間，用于濾除柴油雜質；噴油泵連接噴油嘴；步進電機分別控制輸油泵、噴油泵；噴油壓力傳感器安裝在噴油泵與噴油嘴間，并與電子控制單元連接；所述天然氣供給系統包括LNG儲罐、液化器、調壓閥、電磁閥、天然氣噴嘴、混合器及天然氣壓力傳感器；LNG儲罐用于存儲天然氣；天然氣經液化器液化依次流經調壓閥、電磁閥、天然氣噴嘴、混合器；天然氣壓力傳感器安裝在調壓閥與電磁閥之間，并與電子控制單元連接；噴油壓力傳感器，轉速傳感器，油門位置傳感器，水溫傳感器和排氣溫度傳感器的信號同時傳送給電子控制單元，根據傳入信號，電子控制單元輸出信號給步進電機和天然氣噴嘴；其中步進電機用于控制LNG/柴油雙燃料發動機的引燃量，電子控制單元根據轉速信號確定發動機的轉速和電磁閥開關時間；電子控制單元根據噴油壓力傳感器產生的信號確定天然氣噴氣時刻。

在本發明一實施例中，所述混合器為柱塞式雙排孔混合器，安裝在發動機渦輪增壓與進氣歧管之間，縮短天然氣和空氣的混合氣到發動機氣缸的距離，減少控制系統對天然氣噴射量的控制發生變化到實際進入氣缸的混合氣發生變化的時間差，提高響應速度。

在本發明一實施例中，LNG/柴油雙燃料發動機空燃比的控制采用開環控制和閉環控制相結合的方式，根據氧傳感器所測量的空燃比與目標空燃比的閉環調節油量和燃氣量使實測空燃比和目標空燃比一致。