專利名稱：富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種富氫氣體輔助內(nèi)燃機弓l擎燃燒的控制系統(tǒng)，尤其是關(guān)于一種可依 據(jù)弓l擎運轉(zhuǎn)效率與排氣狀況以調(diào)節(jié)輸入引擎的富氫氣體總量的裝置。
背景技術(shù)：
隨著溫室效應(yīng)日趨惡化，大量應(yīng)用于機動車的引擎，其效率與排放廢氣量已受 至湘當大的注目與重視。傳統(tǒng)應(yīng)用于機動車的引擎，其以汽柴油與空氣作為該引擎 運轉(zhuǎn)所需的燃料，雖可達到運轉(zhuǎn)與驅(qū)動機動車量的功效，但其效率與廢氣排放普遍 不佳。
一般認為，氫氣是一種無污染的干凈燃料，也是未來可以持續(xù)利用的能源，因 此，氫氣的制備與應(yīng)用于燃料是近年來持續(xù)受到關(guān)注的議題。將氫氣作為代用燃料，
既可大量消除溫室氣體如C02的產(chǎn)生，也可M^、有毒氣體如NOx的產(chǎn)生。因此， 遂有一專利號為ZL02131306.7的中國專利"車載甲醇催4t^解裝置的油路自動控制 系統(tǒng)"，為裝設(shè)于弓摩的甲醇催4機解裝置以及其控制系統(tǒng)，其中，該控制系統(tǒng)先偵 測該弓摩的狀態(tài)，例如離、壓力等，之后依據(jù)該引擎的狀態(tài)，利用該甲醇催^(機 解裝置將作為燃料的甲醇催4機解形成富氫氣體，并以該富氫氣體作為輔助燃燒氣 體，而達到前述減少廢氣排放及提升效率的目的。
然而，前述車載甲醇催化裂解裝置的油路自動控制系統(tǒng)，其運作必需以甲醇為 燃料，且由于前述輸入富氫氣體的輸入量是依據(jù)引擎工作情況予以調(diào)整，并無可偵 測該弓摩實際排放的廢氣并予以調(diào)整輸入富氫氣體總量的機制，因此存在不^t處。

發(fā)明內(nèi)容
為解決前述既有技術(shù)需以甲醇為燃料但無法實時調(diào)整輸入富氫氣體總量的問 題與缺憾，本發(fā)明是一種富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控制系統(tǒng)，其包含
一管理控制模塊，其包含
一引擎管理單元，與一引擎連接，可接受該弓摩的一運轉(zhuǎn)狀態(tài)訊號；以及 一控制單元，與該引擎管理單元雙向連接，并可接受該運轉(zhuǎn)狀態(tài)訊號；
一燃料供應(yīng)裝置，其一控制端與該控制單琉接，其包含一燃料輸入口與一燃 料輸出口，該燃料輸入口接受含氫燃料的輸入；
至少一偵測單元，為"~^ 度偵測組件，其輸出端與該控制單元電性連接， 并根據(jù)偵測結(jié)果產(chǎn)生一氣體濃度信號并纟俞出至該控制單元；以及
一重組器，將由該燃料供應(yīng)裝置所輸出的含 料經(jīng)重組處理作業(yè)而產(chǎn)出富氫 氣體，其包含一重組器輸入口與一富氫氣體輸出口，其中該重組器輸入口與該燃料 供應(yīng)裝置的燃料輸出口形成超l，該富氫氣體輸出口與該引擎的一進氣口形成iiil;
其中，該控制單元依據(jù)該偵測單元的偵測結(jié)果及該運轉(zhuǎn)狀態(tài)訊號，執(zhí)行一算法 后，依據(jù)該算法的運算結(jié)果控制該燃料供應(yīng)裝置，使該燃料供應(yīng)裝置適當調(diào)整^[主 至重組器的含M料量。
藉此，本發(fā)明可依據(jù)該引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)、該引擎的廢氣排放或該重組器所輸出 的該富氫氣體狀況，實時調(diào)整輸入至該引擎的富氫氣體，使該引擎的廢氣排放量與 運轉(zhuǎn)效率得到最佳化。


圖1是為本發(fā)明第一較佳實施例系統(tǒng)圖。 圖2是為本發(fā)明第二較佳實施例系統(tǒng)圖。 圖3是為本發(fā)明第三較佳實施例系統(tǒng)圖。
主要組4牛符號說明
(10)管理控制模塊 (12)引擎管理單元 (14)控審附 (30)燃料供應(yīng)裝置 (32)燃料輸入口 (3 4)燃料輸出口 (40)偵測單元 (50)重組器 (52)重組器輸入口 (54)富氫氣體輸出口
(60)燃料箱 (6 2)輸出口 (8 0)引擎 (8 2)引擎本體 (84)進氣管 (8 6 )油箱 (88)排氣管
具體實施例方式
請參考圖1,為本發(fā)明的富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控制系統(tǒng)的第一較佳 實施例，其包含一管理控制模塊l 0、 一燃料供應(yīng)裝置3 0、 一偵測單元4 0、 一 重組器5 0以及一燃料箱6 0 0
該管 制模塊1 0包含一引擎管理單元1 2以及一控制單元1 4，其中該引 擎管理單元l 2與一引擎8 0連接，接收該引擎8 0的運轉(zhuǎn)狀態(tài)訊號，例如引擎轉(zhuǎn) 速訊號(RPM)、進氣壓力訊號(MAP)、進氣流量訊號(MAF)、進氣溫度訊 號(AT)或油門位置感知訊號(TP)等。而該控制單元l 4與該引擎管理單元 1 2雙向電性連接，其透過該引擎管理單元l 2接收該引擎8 0的各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)訊 號。
該燃料供應(yīng)裝置3 0為一流量控制閥鄉(xiāng)料供應(yīng)幫浦，具有一燃料輸入口3 2 以及一燃料輸出口 3 4 ,且該燃料供應(yīng)裝置1 4 3 0的一控制端與該控制單元1 4 電性連接，其可接受該控制單元1 4的控制，調(diào)節(jié)自該燃料輸出口34送出的燃料 供應(yīng)量。
該偵測單元4 0可偵測Hf定氣體的濃度，例如偵測氫氣、 一氧化碳或氧氣濃 度等，其輸出端與該控制單元1 4電性連接，根據(jù)偵測的氫氣濃度而輸出^^^m 度訊號至該控制單元1 4 。
該重組器5 G可將汽油、柴油、烷類、醇類等燃料進行重組轉(zhuǎn)化，例如一電漿 重組器、高溫裂解，或類似的裂解重組裝置。將該些燃料轉(zhuǎn)化后，形成一富氫氣 體，其中，所謂富氫氣體是具有高氫氣含量的氣體。該重組器5 0包含一重組器輸 入口 5 2以及一富氫氣體輸出口 5 4 ，其中該重組器輸入口 5 2與i亥燃料輸出口 3 4形成連通，使該燃料供應(yīng)裝置3 0可將一燃料送至該重組器5 0 。
料箱6 0 ±真裝 料，其包含一輸出口 6 2 ，該輸出口 6 2與該燃料供應(yīng) 裝置3 0的燃料輸入口 3 2形成連通，使填充于該燃料箱6 0內(nèi)的燃料可經(jīng)該燃料 輸入口 3 2進入該燃料供應(yīng)裝置3 0 。
{頓時，TO佳實施例與該引擎8 0連接，其中，該引擎8 O包含一引擎本體 8 2以及與該引擎本體8 2連接的一進氣管8 4 、 一油箱8 6以及一排氣管8 8 ， 該進氣管8 4與該油箱8 6分別作為該引擎本體8 2運轉(zhuǎn)所需的氣體及燃料來源， 該排氣管8 8為該引擎本體8 2運轉(zhuǎn)后的廢棄排出口。其中，該引擎管理單元l 2 與該弓l擎本體8 2連接，其可偵測與接受該弓l擎本體8 2運轉(zhuǎn)時的各種狀態(tài)訊號； 該重組器5 0的富氫氣體輸出口 5 4與該進氣管8 4形成iiil，使該重組器5 0的 輸出氣體可送至該引擎本體8 2內(nèi)；另夕卜，該偵測單元4 0的一偵測端可置于該重 組器5 0的富氫氣體輸出口 5 4內(nèi)。
當該引擎本體8 2運轉(zhuǎn)時，該引擎管理單元l 2開始湖幌該引擎本體8 2的運 轉(zhuǎn)狀態(tài)訊號，并將該運轉(zhuǎn)狀態(tài)訊號送至該控制單元1 4;且該偵測單元4 O也將所 偵測的氣，度訊號，送至該控制單元l 4，該控制單元l 4整合由該引擎管理單 元l 2及該偵測單元4 O的輸入訊號后，控制該燃料f共應(yīng)裝置3 O使其改變由i亥燃 料箱6 0輸往該重組器5 0的燃料流量；如此，由于該重組器5 0的輸入燃料量改 變，且該些燃料經(jīng)該重組器5 O裂解或轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的該富氫氣體也即隨之改變，因 此，達到改變輸入該引擎本體8 2的富氫氣體的功能，且由于該引擎本體8 2接受
該富氫氣體的輸入而提升其運轉(zhuǎn)效率。
其中，該控制單元l 4是以一智能型算法，例如類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯(FU Z Z Y LOGIC)離因算法等算法，將該偵測單元4 0以及該弓摩管理單元 1 2的輸入訊號進fi^算后，再對該重組器5 0進行控制；舉例而言，當該偵測單 元4 O偵測到氣，度后轉(zhuǎn)換成為一電壓訊號(例如0 5V)，而當該電壓訊號 介于0 2. 5V時，表示該重組器5 0的輸出氣^度較低，此時該控制單元l 4接受到該電壓訊號并依該智能型算法計算后，輸出一控制電壓訊號(例如2. 5 5 V)，控制i^M料供應(yīng)裝置3 0使^[主該重組器5 0的燃料流量提升；反之，當該 偵測單元4 0的輸出電壓訊號介于2 . 5 5 V時，表示氣，度過高，該控制單 元l 4接受到電壓訊號并經(jīng)運算后，獲得一控制電壓訊號(例如0 2. 5V) 以控制該燃料供應(yīng)裝置3 0達到減少輸往該重組器5 O的燃料的目的。
請參考圖2，為本發(fā)明的第二較佳實施例，與該第一較佳實施例比較，其特征
在于其將該偵測單元4 0設(shè)于該排氣管8 8，使其可實時偵測該引擎8 O排出的 廢氣，并依據(jù)偵須啲輸出廢氣成分及含量，調(diào)整irf主該重組器5 0的燃料，達至啦 制廢氣流量的目的。其中，該偵測單元4 0的種類可依據(jù)設(shè)計改變不同功能的偵測 器，例如為可偵測織化合物(HC)、氮氧化合物(NO x)、 一氧化碳(CO)或二 氧化碳(CO 2)濃度的氣微度偵測器，以蹄佳實施例為例，其為一可偵測氧 氣及一氧化碳(CO)濃度的偵測器。
請參考圖3，為本發(fā)明的第三較佳實施例，與前述第二較佳實施例比較，其特 征在于該燃料供應(yīng)裝置3 0的燃料輸入口 3 2直接與該引擎8 0的油箱8 6內(nèi)部 形成iiffl，且使本較佳實施例不需包含該燃料箱6 0，并且，因為本第三較佳實施 例輸往該重組器5 0的燃料與提供該引擎本體8 2運轉(zhuǎn)所需的燃料相同，故需將該 重組器5 0改為可裂解或催化分解汽油或柴油并形成該富氫氣體的裝置，如此，使 本第三較佳實施例具有更精簡的設(shè)計。
進一步地，請參考圖1及圖3，也可將該第三較佳實施例中該偵測單元4 0換 至如第一較佳實施例的位置，即將該偵測單元4 0置于該重組器5 0的富氫氣體輸 出口5 4，使該偵測單元4 (H蹈則富氫氣體的氫氣濃度?；蛘?，也可于該重組器5 0的富氫氣體輸出口 5 4以及于該排氣管8 8內(nèi)各分別設(shè)有一個偵測單元4 0 ，如 此，該控制單元1 4可同時監(jiān)控該重組器5 0的富氫氣體輸出口 5 4或該排氣管8 8的特定氣體含量分布狀況，并據(jù)此調(diào)整由該重組器5 0所輸出的富氫氣體流量。
權(quán)利要求
1.一種富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控制系統(tǒng)，其特征在于，包含一管理控制模塊，其包含一引擎管理單元，與一引擎連接，可接受該引擎的一運轉(zhuǎn)狀態(tài)訊號；以及一控制單元，與該引擎管理單元雙向連接，并可接受該運轉(zhuǎn)狀態(tài)訊號；一燃料供應(yīng)裝置，其一控制端與該控制單元連接，其包含一燃料輸入口與一燃料輸出口，該燃料輸入口可接受含氫燃料的輸入；至少一偵測單元，為一氣體濃度偵測組件，其輸出端與該控制單元電性連接，并根據(jù)偵測結(jié)果產(chǎn)生一氣體濃度信號并輸出至該控制單元；以及一重組器，將由該燃料供應(yīng)裝置所輸出的含氫燃料經(jīng)重組處理作業(yè)而產(chǎn)出富氫氣體，其包含一重組器輸入口與一富氫氣體輸出口，其中該重組器輸入口與該燃料供應(yīng)裝置的燃料輸出口形成連通，該富氫氣體輸出口與該引擎的一進氣口形成連通；其中，該控制單元依據(jù)該偵測單元的偵測結(jié)果及該運轉(zhuǎn)狀態(tài)訊號，執(zhí)行一算法后，依據(jù)該算法的運算結(jié)果控制該燃料供應(yīng)裝置，使該燃料供應(yīng)裝置適當調(diào)整輸往至重組器的含氫燃料量。
2. 如權(quán)利要求l戶脫的富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控帝係統(tǒng)，其特征在于， 包含一個偵測單元，該偵測單元設(shè)于該重組器的富氫氣體輸出口，且可偵測該 輸出端富氫氣體輸出口的氫體濃度。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控制系統(tǒng)，其特征在 于，包含一個偵測單元設(shè)于該弓摩的一排氣管內(nèi)，并可偵測該排氣管內(nèi)的一氧 化碳、二氧化碳、氮氧化合物氣體或碳氫化合氣體的氣體濃度。
4. 如權(quán)利要求3所述的富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控審係統(tǒng)，其特征在于， 該燃料供應(yīng)裝置為一流量控制閥 料供應(yīng)幫浦。
5. 如權(quán)利要求4戶誠的富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控帝係統(tǒng)，其特征在于， 該運轉(zhuǎn)狀態(tài)訊號包含一引擎,訊號、 一進氣壓力訊號、 一進氣流量訊號、一 進氣溫度訊號與一油門位置感知訊號。
6. 如權(quán)禾腰求4所述的富氫氣鄉(xiāng)助內(nèi)燃機引擎燃燒的控制系統(tǒng)，其特征在于， 該重組處理作業(yè)包含高溫裂解、催化裂解或電漿輔助裂解。
7. 如權(quán)利要求4戶脫的富氫氣糊助內(nèi)燃機引擎燃燒的控制系統(tǒng)，其特征在于， 該算法包含一類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模糊邏輯算法或基因算法。
8. 如權(quán)利要求4戶腿的富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控制系統(tǒng)，其特征在于， 該燃料輸入口與該引擎的一油箱內(nèi)部形成連通。
9. 如權(quán)利要求4戶滿的富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控審U系統(tǒng)，其特征在于， 該燃料輸入口與一填裝該含氫燃料的一燃料箱形成Mo
10.如權(quán)利要求9所述的富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控制系統(tǒng)，其特征在于， 該含氫燃料包含汽油、柴油、烷類化合物或醇類化合物。
全文摘要
本發(fā)明是一種富氫氣體輔助內(nèi)燃機引擎燃燒的控制系統(tǒng)，其包含一引擎管理單元、一控制單元、一燃料供應(yīng)裝置、一偵測單元、一重組器以及一燃料箱；其中，該引擎管理單元與一引擎連接，并可接受該引擎的運轉(zhuǎn)訊號；該偵測單元可置于該引擎的排氣管，以偵測該引擎的排氣狀況；而該控制單元則分別與該引擎管理單元及該偵測單元連接，并可依據(jù)二者的輸入控制該燃料供應(yīng)裝置，使該燃料供應(yīng)裝置將該燃料箱的燃料輸出至該重組器，而該重組器可將燃料裂解重組為富氫氣體并輸出至該引擎，如此，提升該引擎的運轉(zhuǎn)效率與減少廢氣排放量。
文檔編號F02M25/10GK101338711SQ20071012322
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者林克衛(wèi), 石育岑 申請人:財團法人車輛研究測試中心