[發明專利]一種船用雙燃料油氣多點燃氣噴射控制系統的實現方法

有效

• 申請號: 202111167973.0
• 申請日: 2021-10-08
• 公開（公告）號: CN113606050B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 王立峰;蘇明濤;吳貝貝;從田增;衣金水;吳鵬超;鄭再強;張邦棟;王姿淇
• 申請（專利權）人: 濰坊力創電子科技有限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D19/08;F02M65/00
• 代理公司: 山東華君知識產權代理有限公司 37300
• 代理人: 程靜靜

本申請公開了一種船用雙燃料油氣多點燃氣噴射控制系統的實現方法，包括標定過程的實現方法、各缸電控單體泵小脈寬噴射油量的修正標定方法和純柴油?雙燃料切換過程的實現方法。具有以下優點：在高替代率工況下使用燃氣調速為主，柴油調速為輔，燃料主要部分用于調速，提高了發動機轉速的穩定性；由于使用燃氣進行調速，進一步提高了發動機的替代率，增加了發動機壽命，一致性的提高優化了燃燒狀態，從而提高了排放指標。

技術領域

本發明是一種船用雙燃料油氣多點燃氣噴射控制系統的實現方法，屬于發動機控制技術領域。

背景技術

目前，市場上船用雙燃料發動機技術方案采用以柴油為主的調速策略，燃氣不參與調速，本文簡稱油頂氣方案。當發動機處于純柴油狀態時，策略通過PID調節油量控制發動機轉速，當進雙燃料狀態時，燃氣閥逐漸打開，燃氣噴射量由小到大逐漸增加，此時由于燃料供應大于發動機負載，導致發動機轉速上升，柴油PID控制策略為穩定發動機轉速，逐漸降低燃油噴射量，最終調整發動機轉速到設定轉速，一部分柴油被一定量燃氣替代，該控制策略實質為燃氣主動增加，柴油被動減小的控制方案。

上述方案中存在以下問題，當柴油替代率較小時，柴油占燃料總量比重較大，調速起主要作用，能夠很好的控制發動機轉速，當柴油替代率在50%左右時，柴油和燃氣所占比重基本持平，對發動機轉速調節作用相當，轉速仍能夠正常運行，當柴油替代率繼續增大到80%以上時，由于柴油大部分被燃氣替代，此時燃氣對發動機轉速調節起主要作用，柴油噴射量相對較低，這樣會造成以下幾個問題：

1.由于替代率過高，但仍使用少部分柴油調節發動機負載變化，當發動機負載變動較大時，調節作用減弱，發動機轉速不穩定，實機測試，該方案當替代率較難大于90%。

2.柴油噴油量過少，本身在較少噴油量時一致性差別較大，在怠速噴油量一致性差異約15%-25%，由于柴油起到點火作用，柴油噴油量的差異導致了點火能量的不均勻，導致各缸缸壓不一致，缸壓差異可達30%，惡化了各缸做功的一致性，降低了發動機壽命，排放效果差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對以上不足，提供一種船用雙燃料油氣多點燃氣噴射控制系統的實現方法，在高替代率工況下使用燃氣調速為主，柴油調速為輔，燃料主要部分用于調速，提高了發動機轉速的穩定性；由于使用燃氣進行調速，進一步提高了發動機的替代率，增加了發動機壽命，一致性的提高優化了燃燒狀態，從而提高了排放指標。

為解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種船用雙燃料油氣多點燃氣噴射控制系統，包括ECU，ECU連接有監控儀、若干電磁閥、若干電控單體泵、機油壓力溫度傳感器、爆震傳感器、水溫傳感器、進氣壓力和溫度傳感器、燃氣壓力和溫度傳感器、曲軸傳感器和凸輪傳感器，監控儀連接有排溫、安保油壓、安保轉速、機油溫度和柴油溫度，電磁閥連接有燃氣軌管。

一種船用雙燃料油氣多點燃氣噴射控制系統的實現方法，包括標定過程的實現方法、各缸電控單體泵小脈寬噴射油量的修正標定方法和純柴油-雙燃料切換過程的實現方法。

進一步的，所述標定過程的實現方法用于對雙燃料MAP進行標定，雙燃料MAP區別于油頂氣方案，標定的是雙燃料狀態下，柴油噴射的量，而不是燃氣噴射的量，在標定過程的實現方法上有三個重要依據：

純柴油狀態噴油量上限的工況點，是在該工況下雙燃料狀態柴油噴射量的極限值，雙燃料標定過程中，標定的柴油噴射量不能大于該值。

（2）電控單體泵噴油量最小值作為下限：電控單體泵噴油量最小值的指標取決于電控單體泵最小開啟和關閉對應的噴射燃油量，需要根據實際數據進行標定，若小于該值，則噴油量不穩定，噴射量會存在為零的情況或各缸噴油量不一致，導致不能點火或各缸點火能量不均勻；

（3）排放指標：隨著排放法規的日益嚴格，排放的重要性逐步凸顯，不同的替代率影響著排放數據，在柴油標定過程中，需要根據排放情況調整替代率以及柴油噴射角度。