CN106224767B - 一种双燃料气体供气装置的稳压系统及稳压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种双燃料气体供气系统的稳压系统及稳压方法，一种双燃料气体供气系统的稳压系统及稳压方法，其特征在于：储存在稳压瓶中（1）中的恒压混合气经过出气口C、D、E及流量控制阀（5）、（6）、（7）、控制阀（8）、通过混合器（9）或旁通气道（10）后流向喷气模块；混合器（9）与旁通气道（10）是并联关系，都由气管连接到喷气模块；ECU（11）控制流量控制阀（5）、（6）、（7）及控制阀（8）、混合器（9）的工作情况。本系统有效的解决了长时间储存在稳压瓶中的混合气因发生了分层而向喷射系统供应了分层了的混合气的问题，保证了发动机的性能。

Description

一种双燃料气体供气装置的稳压系统及稳压方法
技术领域
本发明属于汽车供气系统技术领域，涉及一种双燃料气体供气装置的稳压系统及稳压方法。
背景技术
据有关部门统计，截至2014年，我国机动车保有量超过了2.54亿辆，并且机动车保有量每年都快速的增长。汽车的快速发展给人们带来便利的生活，同时也加剧了大气污染和石油危机等问题。近年来，各国都在努力地寻找代用燃料代替石油。其中天然气是目前发展最为成熟且已经可以应用于汽车的气体燃料，其优点是：抗爆性能好，可以使用于较高压缩比的发动机；可燃极限宽，可以实现稀薄燃烧；排放性好。其缺点是：热值低，同等条件下功率下降；燃烧速度慢，着火点温度要求高。而氢气恰好弥补了天然气的不足，但是众所周知，氢气的制造成本较高，且运输储存相对困难。经过学者们的研究发现，在炼焦的过程中，会产生一种附带气体，即焦炉煤气（又称焦炉气）。焦炉气含有大量的甲烷和氢气，理论上天然气与焦炉气混合后将是一种理想的车用清洁燃料。但是焦炉气与天然气混合后，长时间的放置由于它们密度的差异会产生分层现象。如果在技术上，能够时刻检测稳压瓶装置中的混合气的浓度情况。当检测到稳压装置中的混合气体发生了分层后，又能有效的将分层了的混合气重新混合，防止向喷射系统供应了分层了的混合气，对保证发动机动力性、经济性、排放性具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是：为实现焦炉气与天然气混燃发动机更好地应用，一种双燃料气体供气装置的稳压系统及稳压方法。能够有效的解决稳压瓶中混合气长时间停放出现的分层现象，而对供气系统供应了分层了的混合气，并且能够提供各种工况下所需的混合浓度。能够实现良好的动力性机经济性。
本发明的技术方案：
一种双燃料气体供气装置的稳压系统，稳压瓶分别经过出气口C、D、E及1#-3#流量控制阀与控制阀连通，控制阀通过混合器或旁通气道与喷气模块连通；流量控制阀控制阀和混合器与ECU通讯连接。
所述的稳压瓶内部上中下部位分别设置1#浓度检测传感器、2#浓度检测传感器和3#浓度检测传感器。
所述的混合器与旁通气道是并联关系，都由气管连接到喷气模块。
所述的控制阀设置两个阀门，一个阀门连接在通往混合器的气道上；另一个阀门连接在旁通气道的管路上。
所述的1#浓度检测传感器、2#浓度检测传感器和3#浓度检测传感器与ECU通讯连接。
一种双燃料气体供气装置的稳压系统的稳压方法，当驾驶员拧启动钥匙时，ECU采集浓度检测传感器（2）、（3）、（4）时刻检测的稳压瓶上部、中部、下部的混合气浓度值CC、CD、CE，并将这些浓度值进行比较；当对比的结果为CC=CD=CE时，ECU命令流量控制阀打开向外供气，此时控制阀将接通旁通气道的阀门打开，将接通混合器的阀门关闭，由旁通气道对喷气模块输送气体；
当对比的结果为CC≠CD≠CE时，ECU会命令流控制阀打开向外供气，此时控制阀将接通混合器的阀门打开，将接通旁通气道的阀门关闭，分层了的混合气经过混合器混合后输入喷气模块；
当对比的结果为CC≠CD=CE时，ECU会命令流控制阀关闭，由打开向外供气；此时控制阀将接通混合器的阀门打开，将接通旁通气道的阀门关闭，分层了的混合气经过混合器混合后输入喷气模块；
当对比的结果为CC=CD≠CE时，ECU会命令流控制阀关闭，由打开向外供气；此时控制阀将接通混合器的阀门打开，将接通旁通气道的阀门关闭，分层了的混合气经过混合器混合后输入喷气模块；其中ECU会根据当前发动机工况所需要的混合气的浓度，来控制流量控制阀的开度，从而提供该工况下所需的混合气浓度。
本发明的有益效果：
本稳压系统通过稳压瓶上的三个浓度检测传感器时刻检测稳压瓶中混合气的浓度情况，当浓度传感器检测到长时间储存在稳压瓶中的混合气发生了分层现象时，控制系统会通过稳压瓶上、中、下出口处的流量控制阀工作，让上、中、下出气口对混合器供气，通过混合器对分层的气体重新混合。有效的解决了稳压瓶中的混合器因长时间的放置而向供气系统供应了浓度不均匀的混合器。从而保证了气体发动机的动力性、经济性及排放性。
附图说明
图1为本发明的结构及工作原理示意图。
具体实施方案
一种双燃料气体供气装置的稳压系统，稳压瓶1分别经过出气口C、D、E及1#-3#流量控制阀5、6、7与控制阀8连通，控制阀8通过混合器9或旁通气道10与喷气模块连通；流量控制阀5、6、7、控制阀8和混合器9与ECU 11通讯连接。稳压瓶1内部上中下部位分别设置1#浓度检测传感器2、2#浓度检测传感器3和3#浓度检测传感器4。混合器9与旁通气道10是并联关系，都由气管连接到喷气模块。控制阀8设置两个阀门，一个阀门连接在通往混合器的气道上；另一个阀门连接在旁通气道10的管路上。1#浓度检测传感器2、2#浓度检测传感器3和3#浓度检测传感器4与ECU 11通讯连接。
如图1所示从储气罐出来气体A和气体B经过过滤、混充分混合、减压后储存在稳压瓶（1）中于汽车长时间停放时，稳压瓶中不同密度的可燃气体会发生分层现象，当驾驶员拧启动钥匙时，ECU 11会采集浓度检测传感器2、3、4时刻检测的稳压瓶上部、中部、下部的混合气浓度值CC、CD、CE，并将这些浓度值进行比较。当对比的结果为CC=CD=CE时，ECU 11会命令流控制阀5、6、7打开向外供气，此时控制阀8将接通旁通气道10的阀门打开，将接通混合器9的阀门关闭，由旁通气道10对喷气模块输送气体。
当对比的结果为CC≠CD≠CE时，ECU 11会命令流控制阀5、6、7打开向外供气。此时控制阀8将接通混合器9的阀门打开，将接通旁通气道10的阀门关闭，分层了的混合气经过混合器9混合后输入喷气模块。
当对比的结果为CC≠CD=CE时，ECU 11会命令流控制阀7关闭，由5、6打开向外供气。此时控制阀8将接通混合器9的阀门打开，将接通旁通气道10的阀门关闭，分层了的混合气经过混合器9混合后输入喷气模块。
当对比的结果为CC=CD≠CE时，ECU 11会命令流控制阀5关闭，由6、7打开向外供气。此时控制阀8将接通混合器9的阀门打开，将接通旁通气道10的阀门关闭，分层了的混合气经过混合器9混合后输入喷气模块。
其中当ECU 11对比的结果为CC≠CD=CE或者CC=CD≠CE会命令其中两个流量控制阀工作，另一个闭合处于不工作状态，这样避免了控制阀频繁工作，而减少使用寿命。
其中ECU 11对比的结果为CC=CD=CE时，ECU 11会命令混合器9处于不工作状态。
其中ECU 11会根据当前发动机工况所需要的混合气的浓度，来控制流控制阀5、6、7的开度，从而提供该工况下所需的混合气浓度。

Claims (5)

1.一种双燃料气体供气装置的稳压系统，其特征在于：稳压瓶（1）分别经过出气口C、D、E及1#流量控制阀（5）、2#流量控制阀（6）、3#流量控制阀（7）与控制阀（8）连通，控制阀（8）通过混合器（9）或旁通气道（10）与喷气模块连通；1#流量控制阀（5）、2#流量控制阀（6）、3#流量控制阀（7）、控制阀（8）和混合器（9）与ECU（11）通讯连接；稳压瓶（1）内部上中下部位分别设置1#浓度检测传感器（2）、2#浓度检测传感器（3）和3#浓度检测传感器（4）。
2.根据权利要求1所述的一种双燃料气体供气装置的稳压系统，其特征在于：混合器（9）与旁通气道（10）是并联关系，都由气管连接到喷气模块。
3.根据权利要求1所述的一种双燃料气体供气装置的稳压系统，其特征在于：控制阀（8）设置两个阀门，一个阀门连接在通往混合器的气道上；另一个阀门连接在旁通气道（10）的管路上。
4.根据权利要求1所述的一种双燃料气体供气装置的稳压系统，其特征在于：1#浓度检测传感器（2）、2#浓度检测传感器（3）和3#浓度检测传感器（4）与ECU（11）通讯连接。
5.如权利要求1-4之一所述的一种双燃料气体供气装置的稳压系统的稳压方法，其特征在于：当驾驶员拧启动钥匙时，ECU（11）采集1#浓度检测传感器（2）、2#浓度检测传感器（3）和3#浓度检测传感器（4）时刻检测的稳压瓶上部、中部、下部的混合气浓度值CC、CD、CE，并将这些浓度值进行比较；当对比的结果为CC=CD=CE时，ECU（11）会命令1#流量控制阀（5）、2#流量控制阀（6）、3#流量控制阀（7）打开向外供气，此时控制阀（8）将接通旁通气道（10）的阀门打开，将接通混合器（9）的阀门关闭，由旁通气道（10）对喷气模块输送气体；
当对比的结果为CC≠CD≠CE时，ECU（11）会命令1#流量控制阀（5）、2#流量控制阀（6）、3#流量控制阀（7）打开向外供气，此时控制阀（8）将接通混合器（9）的阀门打开，将接通旁通气道（10）的阀门关闭，分层了的混合气经过混合器（9）混合后输入喷气模块；
当对比的结果为CC≠CD=CE时，ECU（11）会命令3#流量控制阀（7）关闭，由1#流量控制阀（5）、2#流量控制阀（6）打开向外供气；此时控制阀（8）将接通混合器（9）的阀门打开，将接通旁通气道（10）的阀门关闭，分层了的混合气经过混合器（9）混合后输入喷气模块；
当对比的结果为CC=CD≠CE时，ECU（11）会命令1#流量控制阀（5）关闭，由2#流量控制阀（6）、3#流量控制阀（7）打开向外供气；此时控制阀（8）将接通混合器（9）的阀门打开，将接通旁通气道（10）的阀门关闭，分层了的混合气经过混合器（9）混合后输入喷气模块；其中ECU（11）会根据当前发动机工况所需要的混合气的浓度，来控制1#流量控制阀（5）、2#流量控制阀（6）、3#流量控制阀（7）的开度，从而提供该工况下所需的混合气浓度。
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