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      一種天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娚鋲毫刂蒲b置的制造方法

      文檔序號:50579閱讀:550來源:國知局
      專利名稱:一種天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娚鋲毫刂蒲b置的制造方法
      【專利摘要】本實(shí)用新型是一種天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娚鋲毫刂蒲b置。該控制裝置包括高壓天然氣儲氣罐、車輛壓縮空氣儲氣罐、燃?xì)饨刂归y、機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器、三通電磁閥、燃?xì)鈮毫鞲衅?、燃?xì)鈬娮?、燃?xì)鈱?dǎo)軌和ECU控制單元;高壓天然氣儲氣罐與機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器、燃?xì)鈱?dǎo)軌相連;三通電磁閥的入口與車輛壓縮空氣儲氣罐相連,出口與機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器參考壓力接入口相連;燃?xì)鈮毫鞲衅骱腿細(xì)鈬娮彀惭b在燃?xì)鈱?dǎo)軌上;ECU控制單元控制三通電磁閥出口壓力。本實(shí)用新型突破原有機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)范圍窄的固有局限,實(shí)現(xiàn)了依據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況對燃?xì)鈬娚鋲毫Φ淖杂煽刂?,提高燃?xì)馀c空氣的混合效果,提高燃燒效率,降低燃?xì)鈬娮炫c發(fā)動機(jī)匹配的難度。
      【專利說明】
      一種天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娚鋲毫刂蒲b置
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001]本實(shí)用新型屬于汽車電子控制系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域,具體地說是一種天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娚鋲毫刂蒲b置。
      【背景技術(shù)】
      [0002]對于天然氣發(fā)動機(jī)來說,天然氣噴射壓力至關(guān)重要,準(zhǔn)確穩(wěn)定的天然氣噴射壓力有利于天然氣和空氣的充分混合,實(shí)現(xiàn)更高的燃燒效率。發(fā)動機(jī)在不同工況所需要的天然氣噴射壓力不同,怠速時(shí)需要低噴射壓力從而有利于怠速穩(wěn)定性,高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷時(shí)需要高噴射壓力從而滿足發(fā)動機(jī)天然氣噴射量的需求。另外,從天然氣噴嘴與發(fā)動機(jī)匹配角度,也要求天然氣噴射壓力在不同負(fù)荷間實(shí)現(xiàn)大范圍改變。以上要求皆需要天然氣噴射壓力在發(fā)動機(jī)全工況區(qū)實(shí)現(xiàn)大范圍靈活可調(diào)。目前天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)夤┙o硬件上普遍采用機(jī)械式調(diào)壓器,該裝置以進(jìn)氣歧管壓力為參考壓力,機(jī)械式地調(diào)節(jié)燃?xì)鈬娚鋲毫?,燃?xì)鈬娚鋲毫εc進(jìn)氣歧管壓力之間存在固定對應(yīng)關(guān)系。但由于進(jìn)氣歧管壓力變化范圍有限,使得該裝置燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)范圍有限,無法產(chǎn)生適合該工況的燃?xì)鈬娚鋲毫Α?br>
      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]本實(shí)用新型提供了一種依據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況對燃?xì)鈬娚鋲毫Φ淖杂煽刂?,提高燃?xì)馀c空氣的混合效果,提高燃燒效率的天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娚鋲毫刂蒲b置,克服了目前機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器調(diào)壓范圍與靈活性的不足。
      [0004]本實(shí)用新型技術(shù)方案結(jié)合【附圖說明】
      一種天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娚鋲毫刂蒲b置的制造方法附圖如下:
      [0005]一種天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娚鋲毫刂蒲b置,該控制裝置包括高壓天然氣儲氣罐1、車輛壓縮空氣儲氣罐2、燃?xì)饨刂归y3、機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器4、三通電磁閥6、燃?xì)鈮毫鞲衅?、燃?xì)鈬娮?、燃?xì)鈱?dǎo)軌9和ECU控制單元12;所述的高壓天然氣儲氣罐I依次與機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器4、燃?xì)鈱?dǎo)軌9相連;所述的高壓天然氣儲氣罐I和機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器4之間設(shè)置有燃?xì)饨刂归y3;所述的三通電磁閥6的入口與車輛壓縮空氣儲氣罐2相連,三通電磁閥6的出口與機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器4的機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器參考壓力接入口 5相連;所述的燃?xì)鈮毫鞲衅?和燃?xì)鈬娮?安裝在燃?xì)鈱?dǎo)軌9上;所述的燃?xì)鈬娮?與發(fā)動機(jī)11上的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管10相連;所述的ECU控制單元12接收燃?xì)鈮毫鞲衅?采集的燃?xì)鈮毫π盘枺刂迫姶砰y6出口壓力。
      [0006]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型在硬件組成僅增加一個(gè)三通電磁閥,突破原有機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)范圍窄的固有局限,實(shí)現(xiàn)了依據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況對燃?xì)鈬娚鋲毫Φ淖杂煽刂?,提高燃?xì)馀c空氣的混合效果,提高燃燒效率,降低燃?xì)鈬娮炫c發(fā)動機(jī)匹配的難度。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,安全可靠。
      【附圖說明】
      [0007]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0008]圖2為本實(shí)用新型控制方法流程圖。
      [0009]圖中:1、高壓天然氣儲氣罐;2、車輛壓縮空氣儲氣罐;3、燃?xì)饨刂归y;4、機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器;5、機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器參考壓力接入口;6、三通電磁閥;7、燃?xì)鈮毫鞲衅?8、燃?xì)鈬娮?9、燃?xì)鈱?dǎo)軌;1、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管;11、發(fā)動機(jī);12、ECU控制單元。
      【具體實(shí)施方式】
      [0010]參閱圖1,一種天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娚鋲毫刂蒲b置,該控制裝置包括高壓天然氣儲氣罐1、車輛壓縮空氣儲氣罐2、燃?xì)饨刂归y3、機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器4、三通電磁閥6、燃?xì)鈮毫鞲衅?、燃?xì)鈬娮?、燃?xì)鈱?dǎo)軌9和ECU控制單元12;
      [0011]參閱圖1、圖2,所述的高壓天然氣儲氣罐I依次與機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器4、燃?xì)鈱?dǎo)軌9相連;所述的高壓天然氣儲氣罐I和機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器4之間設(shè)置有燃?xì)饨刂归y3;
      [0012]所述的三通電磁閥6的入口與車輛壓縮空氣儲氣罐2相連,三通電磁閥6的出口與機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器4的機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器參考壓力接入口 5相連;三通電磁閥6占空比可在O到100%之間調(diào)節(jié),因此機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器4參考壓力的調(diào)節(jié)范圍在環(huán)境壓力到儲氣瓶空氣壓力之間。所述的高壓壓縮天然氣經(jīng)機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器4調(diào)壓后,向燃?xì)鈱?dǎo)軌9提供給定壓力的燃?xì)狻?br>[0013]所述的燃?xì)鈮毫鞲衅?和燃?xì)鈬娮?安裝在燃?xì)鈱?dǎo)軌9上,所述的燃?xì)鈮毫鞲衅?實(shí)時(shí)采集燃?xì)鈮毫π盘枺?br>[0014]所述的燃?xì)鈬娮?與發(fā)動機(jī)11上的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管10相連;
      [0015]所述的ECU控制單元12依據(jù)發(fā)動機(jī)11運(yùn)行工況獲取當(dāng)前燃?xì)鈬娚鋲毫Φ哪繕?biāo)值,然后基于目標(biāo)燃?xì)鈬娚鋲毫χ低ㄟ^前饋控制算法計(jì)算三通電磁閥6目標(biāo)占空比的前饋值,基于目標(biāo)燃?xì)鈬娚鋲毫χ蹬c實(shí)際燃?xì)鈮毫χ低ㄟ^閉環(huán)PID反饋控制算法計(jì)算三通電磁閥6目標(biāo)占空比的反饋值,隨后將三通電磁閥6目標(biāo)占空比的前饋值與反饋值相加,作為三通電磁閥6目標(biāo)占空比的最終值,E⑶控制單元12控制三通電磁閥6以此最終值執(zhí)行,從而控制三通電磁閥6的出口壓力,也就改變了控制機(jī)械式調(diào)壓器4參考壓力值,從而改變?nèi)細(xì)鈿廛壍膲毫χ怠?br>[0016]三通電磁閥6目標(biāo)占空比的前饋值為當(dāng)前工況實(shí)際燃?xì)鈬娚鋲毫Ψ€(wěn)定于目標(biāo)燃?xì)鈬娚鋲毫蟮恼伎毡戎?PID閉環(huán)反饋值為基于當(dāng)前實(shí)際燃?xì)鈬娚鋲毫χ蹬c目標(biāo)燃?xì)鈬娚鋲毫χ档钠?,依?jù)PID算法得到的三通電磁閥6占空比信號的調(diào)整值。使用前饋算法,可以使得當(dāng)新的目標(biāo)燃?xì)鈬娚鋲毫χ档絹頃r(shí),三通電磁閥占空比信號可以迅速到達(dá)目標(biāo)值附近,有利于提高響應(yīng)速度;使用PID反饋算法,可以克服零部件特性差異、整車儲氣罐壓力變化等外界干擾,更加精確的將實(shí)際燃?xì)鈬娚鋲毫χ捣€(wěn)定于目標(biāo)噴射壓力值上。
      [0017]下面以某IlL天然氣發(fā)動機(jī)為例說明本實(shí)用新型的有益效果。應(yīng)用本實(shí)用新型前,此天然氣發(fā)動機(jī)的燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器將出口壓力調(diào)整為:參考壓力+6bar。發(fā)動機(jī)怠速時(shí)燃?xì)鈬娚鋲毫s為6.5bar,選用A型小流量噴嘴可較好的滿足怠速控制的要求;在發(fā)動機(jī)功率點(diǎn),進(jìn)氣歧管壓力約為2.5bar,此時(shí)燃?xì)鈬娚鋲毫s為8.5bar,但由于A型噴嘴流量較小,在
      8.5bar的噴射壓力下已經(jīng)不能滿足發(fā)動機(jī)最大功率對燃?xì)鈬娚淞康囊?,為此,只好設(shè)計(jì)制造了流量較大的B型噴嘴,但由此導(dǎo)致怠速時(shí)燃?xì)鈬娚淞枯^大而不能精確控制,使得發(fā)動機(jī)怠速表現(xiàn)不佳。
      [0018]當(dāng)應(yīng)用本使用新型后,則可依然使用A型小流量噴嘴,以滿足怠速控制時(shí)對小燃?xì)鈬娚淞康囊?發(fā)動機(jī)最大功率時(shí),通過三通電磁閥將燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器的參考壓力調(diào)整至5bar,則燃?xì)鈬娚鋲毫s為llbar,比應(yīng)用本實(shí)用新型前流量提高30%,使用A型噴嘴便可滿足發(fā)動機(jī)最大功率對燃?xì)鈬娚淞康男枨?,減輕了發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)部門與燃?xì)鈬娮熘圃觳块T的負(fù)擔(dān)。以上充分說明了本發(fā)明實(shí)用新型所帶來的有益效果。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種天然氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鈬娚鋲毫刂蒲b置,其特征在于,該控制裝置包括高壓天然氣儲氣罐(I)、車輛壓縮空氣儲氣罐(2)、燃?xì)饨刂归y(3)、機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器(4)、三通電磁閥(6)、燃?xì)鈮毫鞲衅?7)、燃?xì)鈬娮?8)、燃?xì)鈱?dǎo)軌(9)和ECU控制單元(12);所述的高壓天然氣儲氣罐(I)依次與機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器(4)、燃?xì)鈱?dǎo)軌(9)相連;所述的高壓天然氣儲氣罐(I)和機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器(4)之間設(shè)置有燃?xì)饨刂归y(3);所述的三通電磁閥(6)的入口與車輛壓縮空氣儲氣罐(2)相連,三通電磁閥(6)的出口與機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器(4)的機(jī)械式燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器參考壓力接入口(5)相連;所述的燃?xì)鈮毫鞲衅?7)和燃?xì)鈬娮?8)安裝在燃?xì)鈱?dǎo)軌(9)上;所述的燃?xì)鈬娮?8)與發(fā)動機(jī)(11)上的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管(10)相連;所述的ECU控制單元(12)接收燃?xì)鈮毫鞲衅?7)采集的燃?xì)鈮毫π盘枺刂迫姶砰y(6)出口壓力。
      【文檔編號】F02M21/02GK205714479SQ201620310852
      【公開日】2016年11月23日
      【申請日】2016年4月14日
      【發(fā)明人】祝浩, 華東旭, 李軍, 楊雪珠, 王超, 曹包華, 張貴銘, 張俊杰
      【申請人】中國第汽車股份有限公司, 中國第一汽車股份有限公司
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