[發(fā)明專利]一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)分路進(jìn)氣控制裝置及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011396005.2
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN112664356A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科美動(dòng)力科技有限公司
• 主分類號(hào): F02M21/02
• 分類號(hào): F02M21/02;F02M35/024;F02M35/10;F02M35/104;F02B29/04;F02D19/02;F02D41/00;F02D41/14
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王海棟

本發(fā)明公開了一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)分路進(jìn)氣控制裝置及其控制方法，包括發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，所述發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制燃?xì)夤?jié)流閥和空氣節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制；控制燃?xì)馀酝ㄩy，以實(shí)現(xiàn)燃?xì)庠鰤簤毫Φ目刂疲豢刂瓶諝馀酝ㄩy實(shí)現(xiàn)空氣增壓壓力的控制；控制燃?xì)夤?jié)氣門和空氣節(jié)氣門實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及輸出功率控制；控制單缸調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)各缸進(jìn)氣均勻性及燃燒保護(hù)；本發(fā)明可以很好地解決燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)在高含氫領(lǐng)域的應(yīng)用問題，大幅提升發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)分路進(jìn)氣控制裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣方式通常可以根據(jù)燃?xì)馀c空氣的混合方式來區(qū)分，如：預(yù)混進(jìn)氣式、缸內(nèi)混合進(jìn)氣式。其中，預(yù)混進(jìn)氣式是指在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸前進(jìn)行混合；缸內(nèi)混合進(jìn)氣式是指燃?xì)馀c空氣獨(dú)立進(jìn)氣，在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)行混合。預(yù)混進(jìn)氣式的特點(diǎn)是混合時(shí)間長，燃?xì)馀c空氣可以充分混合，進(jìn)氣歧管存有一定量的混合氣；缸內(nèi)混合進(jìn)氣式的特點(diǎn)是混合時(shí)間短，燃?xì)馀c空氣混合較差，但動(dòng)態(tài)響應(yīng)更高。

隨著燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)在分布式發(fā)電及車用領(lǐng)域的不斷發(fā)展與推廣，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制技術(shù)不斷升級(jí)與發(fā)展，尤其是燃?xì)忸A(yù)混進(jìn)氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，控制技術(shù)已非常成熟，而提到分路進(jìn)氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，通常是采用多點(diǎn)電噴控制解決方案，但是由于電動(dòng)噴射閥對氣源品質(zhì)要求極高，也僅僅是適應(yīng)于天然氣領(lǐng)域而已。

為響應(yīng)國家節(jié)能減排號(hào)召，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)已在天然氣、沼氣、瓦斯等多個(gè)領(lǐng)域大幅推廣，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)也日趨成熟及完善；而在工業(yè)尾氣、生物質(zhì)氣、裂解氣等含氫量較高的氣源領(lǐng)域，目前還沒有較成熟的大功率發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案，由于該類氣源成分復(fù)雜且非常容易發(fā)生閃爆，常規(guī)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)無法正常運(yùn)行。因此制約該領(lǐng)域燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)推廣的核心就是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)與控制裝置無法滿足氣源要求。為應(yīng)對該類氣源容易閃爆的特點(diǎn)，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)必須采用分路進(jìn)氣式結(jié)構(gòu)，以防止大量混合氣在進(jìn)氣歧管存儲(chǔ)，避免導(dǎo)致進(jìn)氣系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重爆燃。

綜上所述，分路進(jìn)氣式發(fā)動(dòng)機(jī)在工業(yè)尾氣、生物質(zhì)氣、裂解氣等領(lǐng)域的應(yīng)用中，發(fā)動(dòng)機(jī)容易發(fā)生爆燃。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題，提供一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)分路進(jìn)氣控制裝置及其控制方法，升燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)在工業(yè)尾氣、生物質(zhì)氣、裂解氣等燃?xì)忸I(lǐng)域應(yīng)用的安全性和可靠性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)分路進(jìn)氣控制裝置，包括燃?xì)馊肟谶B通有電磁閥，所述燃?xì)怆姶砰y出口通過管路鋼管連通燃?xì)庹{(diào)壓閥，燃?xì)饨?jīng)過燃?xì)怆姶砰y，再通過燃?xì)庹{(diào)壓閥進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)節(jié)；燃?xì)庹{(diào)壓閥出口連通有燃?xì)夤?jié)流閥；燃?xì)夤?jié)流閥出口分別連通有燃?xì)馀酝ㄩy和燃?xì)庠鰤浩鬟M(jìn)氣口；燃?xì)庠鰤浩鞒鰵饪谶B通燃?xì)庵欣淦鳎細(xì)庵欣淦骱腿細(xì)馀酝ㄩy出氣口連通有燃?xì)夤?jié)氣門，節(jié)氣門出口連通燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管，發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)膺M(jìn)氣歧管每個(gè)出氣口連通有單缸調(diào)節(jié)閥，單缸調(diào)節(jié)閥出氣口連通發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸；

空氣入口連通有空氣過濾器，空氣過濾器出氣口分別連通有空氣旁通閥和空氣增壓器，空氣增壓器出氣口連通有空氣中冷器；空氣旁通閥和空氣中冷器出氣口連通空氣節(jié)氣門，空氣節(jié)氣門通過發(fā)動(dòng)機(jī)空氣進(jìn)氣歧管連通發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸；

燃?xì)庠鰤洪y與空氣增壓閥分別用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)馀c空氣進(jìn)氣歧管的增壓壓力；

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)怆姶砰y進(jìn)入調(diào)壓閥，燃?xì)庠俳?jīng)調(diào)壓閥穩(wěn)壓調(diào)節(jié)輸出至燃?xì)夤?jié)流閥，燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)夤?jié)流閥進(jìn)入燃?xì)庠鰤浩鳎俳?jīng)燃?xì)庵欣淦鬟M(jìn)行冷卻，燃?xì)馀酝ㄩy的輸入端接至燃?xì)夤?jié)流閥之后，其輸出端通過鋼管接至燃?xì)庵欣淦髦螅詷?gòu)成燃?xì)庠鰤浩鞯呐酝刂苹芈贰Ｈ細(xì)饨?jīng)過燃?xì)庵欣淦鳎偻ㄟ^燃?xì)夤?jié)氣門，最后經(jīng)單缸調(diào)節(jié)閥流入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，與空氣進(jìn)行混合；

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，空氣通過空氣過濾器過濾后，經(jīng)過空氣節(jié)流閥進(jìn)入空氣增壓器，再經(jīng)空氣中冷器進(jìn)行冷卻，空氣旁通閥的輸入端接至空氣節(jié)流閥之后，其輸出端通過鋼管接至空氣中冷器之后，以構(gòu)成空氣增壓器的旁通控制回路。空氣經(jīng)過空氣中冷器，再通過空氣節(jié)氣門，最后經(jīng)各缸進(jìn)氣歧管流入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，與燃?xì)膺M(jìn)行混合；