CN107503855A - 柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法 - Google Patents

柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107503855A
CN107503855A CN201710707106.9A CN201710707106A CN107503855A CN 107503855 A CN107503855 A CN 107503855A CN 201710707106 A CN201710707106 A CN 201710707106A CN 107503855 A CN107503855 A CN 107503855A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
diesel
natural gas
working condition
quality
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710707106.9A
Other languages
English (en)
Inventor
李军
华东旭
王超
郭斌
于凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FAW Group Corp
Original Assignee
FAW Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FAW Group Corp filed Critical FAW Group Corp
Priority to CN201710707106.9A priority Critical patent/CN107503855A/zh
Publication of CN107503855A publication Critical patent/CN107503855A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0607—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F02D19/061—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法，其通过

Description

柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法
技术领域
本发明属于发动机控制系统技术领域，具体涉及一种柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法。
背景技术
通常，天然气发动机都是在同型号的柴油发动机基础上改造而来。而柴油天然气双燃料发动机，是在柴油机的基础上加装天然气供给系统改装而来。这样，柴油天然气双燃料发动机就继承了柴油发动机的全部功能，兼备双燃料混合燃烧工作模式的新功能。然而，为保证发动机对外输出特性(转速/扭矩)也继承原柴油机的特性，需要对双燃料工作模式下柴油量与天然气量配比进行重新设计，并完全等效于当前工况下单燃料模式下的对外输出特性。
而在现有设计中，燃料的配比都是经过大量台架实验确定的，需要在不同工况下，对应每一个柴油量，都需要找到对应的天然气量与之配合混烧，使双燃料工作模式下的扭矩、转速与单燃料模式相同，该方法，工作耗时较长，大大影响整车开发进度。
因此，急需研发一种柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法，能够自动的计算天然气量，代替手动标定天然气量，弥补双燃料发动机燃料质量控制方法的空白。
发明内容
本发明目的是提供一种柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法，其能够自动计算柴油量和天然气量，弥补双燃料发动机燃料质量控制方法的空白。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法，其包括：
S10、ECU控制单元计算各种工况下单燃料模式的柴油量，并建立工况与柴油量一一对应的关系；
S20、ECU控制单元识别当前工况，通过查表得到当前工况下的β值；
S30、双燃料工作模式下，ECU控制单元识别当前工况，根据当前工况以及S10中的对应关系，计算出M柴油质量；
S40、双燃料工作模式下，ECU控制单元识别当前工况，喷射设定的柴油量m柴油质量；
S50、双燃料工作模式下，为维持当前工况，ECU控制单元驱动天然气喷嘴喷射一定量天然气m天然气质量来替代减少的柴油量；
S60、在驾驶循环中，ECU控制单元实时的识别当前工况，喷射设定的柴油量m柴油质量与一定量天然气m天然气质量，保证发动机的工作工况与单燃料时喷射柴油量M柴油质量的工况一致；
其中，
其中m天然气质量表示当前工况下双燃料模式时参与燃烧的天然气质量；
m柴油质量表示当前工况下双燃料模式时参与燃烧的柴油质量；
Q天然气热值表示天然气燃烧热值，Q柴油热值表示柴油燃烧热值；
M柴油质量表示当前工况下单燃料模式时参与燃烧的柴油质量；
β表示燃烧完全度。
本发明具有如下有益效果：本发明的柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法，通过上述公式能够准确计算喷射的柴油量和喷射的天然气量，实现了喷射的柴油量和天然气量的自动计算，弥补双燃料发动机燃料质量控制方法的空白。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法，其基于燃料量分配计算系统实现，所述燃料量分配计算系统包括天然气供给系统1、柴油供给系统2、天然气喷嘴3、柴油喷油嘴4和ECU控制单元5组成。
天然气燃料由天然气供给系统1提供，通过天然气喷嘴3喷射进入发动机气缸；柴油燃料由柴油供给系统2提供，通过柴油喷油嘴4喷射进入发动机气缸；ECU控制单元通过调控天然气喷嘴3和柴油喷油嘴4的开启时间控制燃料量。
其中，所述方法包括：
S10、ECU控制单元计算各种工况下的单燃料模式的柴油量，并建立工况与柴油量一一对应的关系；
S20、当前工况下，ECU控制单元计算各种工况下的β，并建立工况与β一一对应的关系；本实施例中，β值一般来自标定，即通过试验的方式，确定β值，该β值随发动机状态不同而不同，而且将该β值是以表格的形式存在ECU中。ECU通过查表得到各种工况下的β值。
S30、双燃料工作模式下，ECU控制单元识别当前工况，根据当前工况以及S10中的对应关系，计算出M柴油质量；
S40、双燃料工作模式下，ECU控制单元识别当前工况，喷射设定的柴油量m柴油质量；
S50、双燃料工作模式下，为维持当前工况，ECU控制单元驱动天然气喷嘴喷射一定量天然气m天然气质量来替代减少的柴油量(M柴油质量-m柴油质量)；
S60、在驾驶循环中，ECU控制单元实时的识别当前工况，喷射设定的柴油量m柴油质量与一定量天然气m天然气质量，保证发动机的工作工况与单燃料时喷射柴油量M柴油质量的工况一致。
其中，
其中m天然气质量表示当前工况下双燃料模式时参与燃烧的天然气质量；
m柴油质量表示当前工况下双燃料模式时参与燃烧的柴油质量；
Q天然气热值表示天然气燃烧热值，Q柴油热值表示柴油燃烧热值；
M柴油质量表示当前工况下单燃料模式时参与燃烧的柴油质量；
β表示燃烧完全度；
其中需要说明的是，根据热值计算出的理论能量值，是完全燃烧后所释放的能量，而发动机实际工作时燃料未必能够完全燃烧，所以设计了参数β，用来修正不完全燃烧所带来的偏差，β值受当前工况燃烧状态影响，因此与工况点具有一一对应的关系。而且发动机追求经济性，燃料燃烧都应尽量充分，所以参数β的可调范围[0.9～1.2]较窄。
本实施例的柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法，通过上述公式能够准确计算喷射的柴油量和喷射的天然气量，实现了喷射的柴油量和天然气量的自动计算，弥补双燃料发动机燃料质量控制方法的空白。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法，其特征在于，包括：
S10、ECU控制单元计算各种工况下单燃料模式的柴油量，并建立工况与柴油量一一对应的关系；
S20、ECU控制单元识别当前工况，通过查表得到当前工况下的β值；
S30、双燃料工作模式下，ECU控制单元识别当前工况，根据当前工况以及S10中的对应关系，计算出M柴油质量；
S40、双燃料工作模式下，ECU控制单元识别当前工况，喷射设定的柴油量m柴油质量；
S50、双燃料工作模式下，为维持当前工况，ECU控制单元驱动天然气喷嘴喷射一定量天然气m天然气质量来替代减少的柴油量；
S60、在驾驶循环中，ECU控制单元实时的识别当前工况，喷射设定的柴油量m柴油质量与一定量天然气m天然气质量，保证发动机的工作工况与单燃料时喷射柴油量M柴油质量的工况一致；
其中，
其中m天然气质量表示当前工况下双燃料模式时参与燃烧的天然气质量；
m柴油质量表示当前工况下双燃料模式时参与燃烧的柴油质量；
Q天然气热值表示天然气燃烧热值，Q柴油热值表示柴油燃烧热值；
M柴油质量表示当前工况下单燃料模式时参与燃烧的柴油质量；
β表示燃烧完全度。
CN201710707106.9A 2017-08-17 2017-08-17 柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法 Pending CN107503855A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710707106.9A CN107503855A (zh) 2017-08-17 2017-08-17 柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710707106.9A CN107503855A (zh) 2017-08-17 2017-08-17 柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107503855A true CN107503855A (zh) 2017-12-22

Family

ID=60691184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710707106.9A Pending CN107503855A (zh) 2017-08-17 2017-08-17 柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107503855A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108798914A (zh) * 2018-03-15 2018-11-13 江苏科技大学 一种双燃料发动机额定工况NOx排放及爆震燃烧控制策略
CN111365134A (zh) * 2020-03-31 2020-07-03 潍柴重机股份有限公司 一种双燃料发动机计算替代率的方法及系统
CN114962014A (zh) * 2022-05-11 2022-08-30 一汽解放汽车有限公司 燃料分配方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1639452A (zh) * 2002-03-08 2005-07-13 I－森斯公司 双燃料发动机控制
CN1815004A (zh) * 2004-11-23 2006-08-09 马内提·马瑞利控制发动机有限公司 四燃料发动机的控制系统
CN101761406A (zh) * 2010-03-04 2010-06-30 霸州市华威发动机技术有限公司 一种电控柴油发动机掺烧燃气控制的方法和装置
CN101861456A (zh) * 2007-09-18 2010-10-13 T·巴登哈德斯塔夫有限公司 双燃料发动机控制单元
CN102072036A (zh) * 2011-01-17 2011-05-25 吕国怀 一种双燃料发动机油气比例控制的方法和装置
CN102182568A (zh) * 2011-03-29 2011-09-14 重庆长安汽车股份有限公司 一种天然气和汽油双燃料发动机喷射脉宽控制方法
CN202001119U (zh) * 2011-01-17 2011-10-05 吕国怀 一种双燃料发动机油气比例控制装置
CN102913335A (zh) * 2012-10-26 2013-02-06 中国北车集团大连机车车辆有限公司 大功率柴油机天然气电喷控制方法及装置
CN103470383A (zh) * 2013-09-29 2013-12-25 福州大学 一种柴油发动机双燃料改装燃料供给量的确定方法
CN104111650A (zh) * 2014-06-27 2014-10-22 潍柴动力股份有限公司 一种双燃料发动机控制器仿真测试系统
CN105370418A (zh) * 2014-08-25 2016-03-02 武汉维思艾克软件有限公司 一种柴油掺烧天然气的控制方法
CN106438073A (zh) * 2016-10-16 2017-02-22 北京工业大学 一种双喷嘴气/液双燃料内燃机缸内直喷系统及方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1639452A (zh) * 2002-03-08 2005-07-13 I－森斯公司 双燃料发动机控制
CN1815004A (zh) * 2004-11-23 2006-08-09 马内提·马瑞利控制发动机有限公司 四燃料发动机的控制系统
CN101861456A (zh) * 2007-09-18 2010-10-13 T·巴登哈德斯塔夫有限公司 双燃料发动机控制单元
CN101761406A (zh) * 2010-03-04 2010-06-30 霸州市华威发动机技术有限公司 一种电控柴油发动机掺烧燃气控制的方法和装置
CN102072036A (zh) * 2011-01-17 2011-05-25 吕国怀 一种双燃料发动机油气比例控制的方法和装置
CN202001119U (zh) * 2011-01-17 2011-10-05 吕国怀 一种双燃料发动机油气比例控制装置
CN102182568A (zh) * 2011-03-29 2011-09-14 重庆长安汽车股份有限公司 一种天然气和汽油双燃料发动机喷射脉宽控制方法
CN102913335A (zh) * 2012-10-26 2013-02-06 中国北车集团大连机车车辆有限公司 大功率柴油机天然气电喷控制方法及装置
CN103470383A (zh) * 2013-09-29 2013-12-25 福州大学 一种柴油发动机双燃料改装燃料供给量的确定方法
CN104111650A (zh) * 2014-06-27 2014-10-22 潍柴动力股份有限公司 一种双燃料发动机控制器仿真测试系统
CN105370418A (zh) * 2014-08-25 2016-03-02 武汉维思艾克软件有限公司 一种柴油掺烧天然气的控制方法
CN106438073A (zh) * 2016-10-16 2017-02-22 北京工业大学 一种双喷嘴气/液双燃料内燃机缸内直喷系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
左承基: "《中国工程热物理学会代用燃料技术学术会议论文集1999乐山》", 31 December 1999 *
左承基: "柴油-天然气双燃料发动机工作特性分析", 《石油机械》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108798914A (zh) * 2018-03-15 2018-11-13 江苏科技大学 一种双燃料发动机额定工况NOx排放及爆震燃烧控制策略
CN111365134A (zh) * 2020-03-31 2020-07-03 潍柴重机股份有限公司 一种双燃料发动机计算替代率的方法及系统
CN114962014A (zh) * 2022-05-11 2022-08-30 一汽解放汽车有限公司 燃料分配方法、装置、电子设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106704012B (zh) 甲醇-柴油双燃料发动机控制系统和方法
CN107503855A (zh) 柴油天然气双燃料发动机的燃料量分配计算方法
CN104121115B (zh) 电控随动调压式天然气发动机空燃比控制系统及控制方法
US8434456B2 (en) Method and device for operating a combustion engine
DE102009054681B4 (de) Steuerungsvorrichtung für Brennkraftmaschine
US10018144B2 (en) Methods and system for engine control
US20160047330A1 (en) Device for Controlling Fuel Injection Valve
US20150285178A1 (en) Reactivity controlled compression ignition engine and method of combustion phasing control
CN203978644U (zh) 电控随动调压式天然气发动机空燃比控制系统
CN104295387B (zh) 一种基于指示转矩的质调节式发动机起动控制方法
CN104775941B (zh) 改善气体发动机瞬态响应性的控制方法
CN104074634B (zh) 一种天然气发动机双路燃气供给系统及方法
WO2008078162A3 (en) Control device and control method for internal combustion engine
CN103590917A (zh) 用于运行内燃机的方法
CN103557071A (zh) 利用燃气冷能提高发动机热效率实现节能减排的系统及方法
CN202140184U (zh) 一种电控柴油/燃气双燃料发动机喷油量控制的装置
CN101825027B (zh) 利用燃料压力传感器误差控制燃料轨压力的方法及装置
CN106246437B (zh) 基于发动机循环的发动机点火控制控制方法
CN203161360U (zh) 混燃式柴油发电机组燃气控制装置
CN102182573B (zh) 内燃机车电喷柴油机载荷控制方法
WO2014037096A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der einem zylinder einer brennkraftmaschine für einen arbeitstakt zuzuführenden menge eines gasförmigen kraftstoffs im mischbetrieb mit einem flüssigen kraftstoff
CN106401759B (zh) 双燃料发动机的控制方法、系统及具有该系统的车辆
DE102012221046A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
CN105020037A (zh) 双燃料发动机中气缸内温度控制方法、系统及车辆
CN203584569U (zh) 利用燃气冷能提高发动机热效率实现节能减排的系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171222

RJ01 Rejection of invention patent application after publication