基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机及控制方法
专利汇可以提供基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机及控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提出基于 过量空气系数 的 天然气 柴油双 燃料 发动机 及控制方法，控制方法以ECU对发动机控制，当需把工作模式切换为双燃料模式时，ECU根据工况检测数据来判断是否可进行切换；当发动机工作于双燃料模式时以吸入的可燃混合气为燃料，以 气缸 的少量柴油为点火源，ECU从控制参数数据表中查询节气 门 开度以控制发动机的进空气量，查询喷油脉宽和喷油正时以控制发动机燃油喷射 阀 的开启时刻和保持时长从而确定实际喷油量和喷油正时，查询喷气脉宽和喷气正时以控制发动机天然气喷射阀的开启时刻和保持时长从而确定实际喷气量和喷气正时；本发明能在发动机双燃料模式下，基于过量空气系数控制方法对双燃料供给量、柴油的引燃量、供油正时和喷气正时进行控制。，下面是基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机及控制方法专利的具体信息内容。
1.基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机控制方法，用于对天然气柴油双燃料发动机的工作模式和工作方法进行控制，其特征在于：所述发动机的工作模式分为纯柴油模式和双燃料模式；所述控制方法以ECU对发动机的工作模式和工作方法进行控制，当需把发动机工作模式从纯柴油模式切换为双燃料模式时，ECU根据工况传感器的检测数据来判断是否可对发动机工作模式进行切换；当发动机工作于双燃料模式时，燃料供给机构向气缸输入天然气与空气的可燃混合气，发动机以气缸中的可燃混合气为燃料，以气缸中的少量柴油为燃料点火源，ECU从控制参数数据表中查询节气门开度以控制发动机的进空气量，查询喷油脉宽和喷油正时以控制发动机燃油喷射阀的开启时刻和保持时长从而确定实际喷油量和喷油正时，查询喷气脉宽和喷气正时以控制发动机天然气喷射阀的开启时刻和保持时长从而确定实际喷气量和喷气正时。
2.根据权利要求1所述的基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机控制方法，其特征在于：所述工况传感器包括燃油温度传感器（119）、冷却液温度传感器（116）、凸轮轴位置传感器（115）、曲轴位置传感器（114）、节气门位置传感器（111）、天然气压力传感器、天然气温度传感器、天然气流量计（106）；工况传感器还包括用于检测天然气喷射阀、控制模式切换的电磁开关（104）、电子节气门（110）状态的传感器。
3.根据权利要求2所述的基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机控制方法，其特征在于：只有在ECU判断当前发动机工况可进入双燃料模式时，发动机才能从纯柴油模式切换为双燃料模式，当ECU判断发动机工况是否可进入双燃料模式时，ECU根据工况传感器的检测数据，依次对控制模式切换的电磁开关是否打开、冷却液温度是否达到预设温度、发动机转速是否达到预定转速进行判断。
4.根据权利要求3所述的基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机控制方法，其特征在于：所述控制参数数据表包括替代率MAP、基础喷油量MAP、目标过量空气系数MAP、喷油正时MAP、喷油脉宽MAP、喷气正时MAP、喷气脉宽MAP；当发动机工作模式为双燃料模式时，ECU根据发动机转速和所需达到的目标扭矩查询控制参数数据表；ECU根据查询结果对发动机进行控制的方法包括以下步骤；
A1、设md2表示实控喷油量，md1表示基础喷油量，R表示中间变量替代率，mNG表示实控喷气量；ECU从替代率MAP查知中间变量替代率；从基础喷油量MAP查知基础喷油量；
根据计算公式（1）算得实控喷油量并以此对发动机进行控制；
（公式1）；
根据计算公式（2）算得实控喷气量并以此对发动机进行控制；
（公式2）；
A2、ECU根据发动机转速从目标过量空气系数MAP中查知节气门开度并以此对发动机进行控制，此时发动机进空气量由发动机转速和节气门开度确定；
A3、根据发动机转速和在步骤A1确定的实控喷油量，从喷油脉宽MAP中查询喷油脉宽，并以此对发动机进行控制；
A4、根据燃料供给机构的气轨压力和在步骤A1确定的实控喷气量，从喷气脉宽MAP中查询喷气脉宽，并以此对发动机进行控制。
5.基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机，其特征在于：权利要求4中所述的控制方法所采用的发动机，包括燃气减压通道、油路、燃料喷射装置、发动机气缸和ECU（117）；
所述燃气减压通道包括在燃气输送方向上顺序设置的LNG气罐（101）、水浴式汽化器（102）、天然气滤清器（103）、电磁开关（104）、减压阀（105）；燃气减压通道经天然气流量计（106）、缓冲罐（107）、喷射阀喷轨（108）与燃料喷射装置相通；所述燃料喷射装置输出端的喷射阀与发动机进气歧管处的天然气混合器（109）相通；
当发动机工作于双燃料模式时，所述ECU（117）根据发动机工况，把压力恒定的天然气通过喷射阀的喷轨（108）经天然气混合器（109）均匀喷射至进气歧管中，使天然气与进气岐管内的空气混合形成均质的可燃混合气。
6.根据权利要求5所述的基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机，其特征在于：
所述缓冲罐（107）用于存储一定量的天然气以减轻天然气喷射阀喷射脉动的影响；所述缓冲罐（107）与天然气流量计（106）、喷射阀喷轨（108）的稳压腔串联；所述减压阀（105）出口的管路压力小于喷射阀最大工作压力，减压阀与天然气流量计（106）、电磁开关（104）串联。
7.根据权利要求5所述的基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机，其特征在于：
所述电磁开关（104）用于燃气减压通道的导通与断路，当电磁开关（104）使燃气减压通道断路时，发动机的双燃料模式被屏蔽；所述节气门为电子节气门（110）；所述电子节气门设于进气歧管输入端处，电子节气门安装在空气滤清器后且与进气总管串联；在发动机工作于纯柴油模式时，电子节气门完全打开，当发动机工作于双燃料模式时，电子节气门的开度由ECU根据ECU查询到的目标过量空气系数来控制。
8.根据权利要求5所述的基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机，其特征在于：
所述喷射阀喷轨（108）包括稳压腔、天然气喷射阀、天然气压力传感器、天然气温度传感器，稳压腔与缓冲罐（107）串联，稳压腔内贮有压力恒定的天然气；当发动机工作于双燃料模式时，ECU根据发动机工况，在气缸活塞（113）工作于进气冲程时打开喷射阀，ECU根据天然气压力传感器、天然气温度传感器的检测值修正喷射阀的天然气喷射量。
9.根据权利要求5所述的基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机，其特征在于：
所述油路始端与柴油罐（121）相通且末端与喷油嘴（112）相连；喷油嘴的输入端与电控单体泵（118）相连；油路处设有燃油滤清器（120）。
基于过量空气系数的天然气柴油双燃料发动机及控制方法
技术领域
背景技术
发明内容
根据计算公式（1）算得实控喷油量并以此对发动机进行控制；
（公式1）；
根据计算公式（2）算得实控喷气量并以此对发动机进行控制；
（公式2）；
A2、ECU根据发动机转速从目标过量空气系数MAP中查知节气门开度并以此对发动机进行控制，此时发动机进空气量由发动机转速和节气门开度确定；
A3、根据发动机转速和在步骤A1确定的实控喷油量，从喷油脉宽MAP中查询喷油脉宽，并以此对发动机进行控制；
A4、根据燃料供给机构的气轨压力和在步骤A1确定的实控喷气量，从喷气脉宽MAP中查询喷气脉宽，并以此对发动机进行控制。
附图2是本发明的控制逻辑流程示意图；
图中：101-LNG气罐；102-水浴式汽化器；103-天然气滤清器；104-控制模式切换的电磁开关；105-减压阀；106-天然气流量计；107-缓冲罐；108-喷射阀喷轨；109-天然气混合器；
110-电子节气门；111-节气门位置传感器；112-喷油嘴；113-气缸活塞；114-曲轴位置传感器；115-凸轮轴位置传感器；116-冷却液温度传感器；117-ECU；118-电控单体泵；119-燃油温度传感器；120-燃油滤清器；121-柴油罐。
具体实施方式
根据计算公式（1）算得实控喷油量并以此对发动机进行控制；
（公式1）；
根据计算公式（2）算得实控喷气量并以此对发动机进行控制；
（公式2）；
A2、ECU根据发动机转速从目标过量空气系数MAP中查知节气门开度并以此对发动机进行控制，此时发动机进空气量由发动机转速和节气门开度确定；
A3、根据发动机转速和在步骤A1确定的实控喷油量，从喷油脉宽MAP中查询喷油脉宽，并以此对发动机进行控制；
A4、根据燃料供给机构的气轨压力和在步骤A1确定的实控喷气量，从喷气脉宽MAP中查询喷气脉宽，并以此对发动机进行控制。
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