CN114183276A - 一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及控制方法 - Google Patents

一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114183276A
CN114183276A CN202111467184.9A CN202111467184A CN114183276A CN 114183276 A CN114183276 A CN 114183276A CN 202111467184 A CN202111467184 A CN 202111467184A CN 114183276 A CN114183276 A CN 114183276A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogen
pressure
valve
control unit
signal
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
CN202111467184.9A
Other languages
English (en)
Inventor
纪常伟
洪琛
汪硕峰
杨金鑫
辛固
孟昊
常珂
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.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
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 Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN202111467184.9A priority Critical patent/CN114183276A/zh
Publication of CN114183276A publication Critical patent/CN114183276A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0206—Non-hydrocarbon fuels, e.g. hydrogen, ammonia or carbon monoxide
    • 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
    • F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
    • 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
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0221—Fuel storage reservoirs, e.g. cryogenic tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0275—Injectors for in-cylinder direct injection, e.g. injector combined with spark plug
    • 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
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

本发明提出了一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及其控制方法。本发明针对高压氢罐内部的剩余氢气压力低于缸内直喷氢内燃机所需的供氢压力时，高压氢罐的剩余氢气未能有效使用的难题提出解决方案；将高压氢罐的剩余氢气引入隔膜式蓄能器，通过隔膜式蓄能器将剩余氢气加压至缸内直喷氢内燃机所需的供氢压力；加压后的剩余氢气推开单向阀进入氢气稳压腔，通过氢气稳压腔为缸内直喷氢内燃机供氢，确保高压氢罐内所有氢气的有效使用；同时，本发明提供了一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置系统的控制方法，通过电控单元的具体控制实现了基于共轨柱塞泵的氢气增压装置系统的稳定运行。

Description

一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及控制方法
技术领域
本发明提出了一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及其控制方法，具体涉及一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置的系统设计以及基于共轨柱塞泵的氢气增压装置系统的控制方法，属于内燃机领域。
背景技术
随着生态环境的恶化，全球范围内有限的碳排放预算和日益严格的车辆排放标准给汽车行业带来了巨大的压力与挑战，社会要求汽车行业开发低碳环保的车型。尽管内燃机在运输领域目前仍然占据着全球主导地位，但是许多政策对燃料电池和电动汽车的支持压缩了内燃机的生存空间，内燃机急需取得根本性的技术突破，从而显著降低有害排放和对化石燃料的依赖。
氢气因其具有清洁、持续再生等特点以及用于汽车发动机良好的燃烧性能，有望成为替代传统化石燃料作为车用内燃机的绝佳燃料，而备受人们广泛关注。氢内燃机的进气组织方式主要分为进气道喷射和缸内直接喷射。进气道喷射氢内燃机是实现氢能利用的最简洁、经济和可靠的途径，但是此供氢模式会占用气缸容积，导致功率降低，同时易发生早燃和回火。提高氢内燃机性能的一种有前途的模式便是在压缩冲程中直接将氢气喷入缸内，该模式可以从根本上避免回火。缸内直喷氢气也可以减少氢气在缸内炽热点上的暴露时间，可以在一定程度上避免早燃和爆震。此外，为了实现缸内直接喷射氢内燃机的性能，众多研究人员提出晚喷、多次喷射、射流点火等喷射及燃烧策略，这些喷射及燃烧策略一般要求在压缩冲程后期或者上止点前喷射氢气，这势必需要极高的供氢压力来克服缸内压力的升高，纵使在进气阀关闭后在缸内直接喷氢也需要较高的供氢压力。因此，缸内直喷氢内燃机对供氢(高压氢罐)要求极高。
近年来，高压氢罐等相关技术得到迅速发展，在一定程度上解决了供氢要求，但是当高压氢罐的内部氢气压力低于缸内直喷氢内燃机所需的供氢压力时，此时氢罐内部往往还有相当比例的剩余不能得到有效利用，这对氢能经济很不友善，也对缸内直喷氢内燃机的续航里程有较大的负面影响。综上所述，有效利用高压氢罐内部的剩余相对低压氢气，提高氢气利用效率，改善氢能经济是目前亟需解决的难题。鉴于此，本发明针对高压氢罐内部的剩余氢气压力低于缸内直喷氢内燃机所需的供氢压力时，高压氢罐的剩余氢气未能有效使用的难题提出解决方案；将高压氢罐的剩余氢气引入隔膜式蓄能器，通过隔膜式蓄能器将剩余氢气加压至缸内直喷氢内燃机所需的供氢压力；加压后的剩余氢气推开单向阀进入氢气稳压腔，通过氢气稳压腔为缸内直喷氢内燃机供氢，确保高压氢罐内所有氢气的有效使用；同时，本发明提供了一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置系统的控制方法，通过电控单元的具体控制实现了基于共轨柱塞泵的氢气增压装置系统的稳定运行。
发明内容
一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置，主要包括高压柴油油路P1、第一单向阀1、共轨柱塞泵2、第二单向阀3、驱动电机4、柴油油箱5、泄油油路P2、第一减压阀6、泄油阀7、隔膜式蓄能器8、柴油压力传感器9、第一氢气压力传感器10、第二减压阀11、第三单向阀12、第一滞流阀13、第二供氢管路P3、第四单向阀14、氢气稳压腔15、第二氢气压力传感器16、第三减压阀17、第一氢气流量传感器18、第二滞流阀19、第一阻燃阀20、缸内直喷氢内燃机21、第一供氢管路P4、高压氢气直喷喷嘴22、第二阻燃阀23、第三滞流阀24、第二氢气流量传感器25、第四减压阀26、高压氢罐27、第三氢气压力传感器28、电控单元ECU29；
所述电控单元ECU19接收柴油压力信号b、第一氢气压力信号d、第二氢气压力信号e、第一氢气流量信号g、第三氢气压力信号i、第二氢气流量信号j；发出驱动电机信号a、泄油阀信号c、第一滞流阀信号f、第二滞流阀信号h、第三滞流阀信号k、氢气喷射信号l；
基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及其控制方法：
所述高压氢罐(27)的内部储氢压力大于等于35MPa均可，所述高压氢气直喷喷嘴(22)最大可以提供30MPa的喷射压力；
电控单元ECU(29)通过第三氢气压力信号i监测高压氢罐(27)内部的氢气压力，当高压氢罐(27)内部的氢气压力高于35MPa时，电控单元ECU(29)通过驱动电机信号a使驱动电机(4)处于停机状态，电控单元ECU(29)通过泄油阀信号c、第一滞流阀信号f和第二滞流阀信号h分别控制泄油阀(7)、第一滞流阀(13)和第二滞流阀(19)使其处于闭合状态；高压氢气由第一供氢管路(P4)依次经过第四减压阀(26)、第二氢气流量传感器(25)、第三滞流阀(24)、第二阻燃阀(23)进入高压氢气直喷喷嘴(22)，电控单元ECU(29)通过氢气喷射信号k控制高压氢气直喷喷嘴(22)的开启为缸内直喷氢内燃机(21)供氢；
电控单元ECU(29)通过第三氢气压力信号i监测高压氢罐(27)内部的氢气压力，当高压氢罐(27)内部的氢气压力低于35MPa时，电控单元ECU(29)通过第三滞流阀信号k控制第三滞流阀(24)闭合，电控单元ECU(29)通过第一滞流阀信号f控制第一滞流阀(13)开启，电控单元ECU(29)通过第二滞流阀信号h控制第二滞流阀(19)开启；氢气稳压腔(15)储存有35MPa的氢气，由第二供氢管路(P3)依次经过第三减压阀(17)、第一氢气流量传感器(18)、第二滞流阀(19)、第一阻燃阀(20)进入高压氢气直喷喷嘴(22)，电控单元ECU(29)通过氢气喷射信号k控制高压氢气直喷喷嘴(22)的开启为缸内直喷氢内燃机(21)供氢；高压氢罐(27)内部的剩余氢气由第一供氢管路(P4)依次经过第一滞流阀(13)、第三单向阀(12)、第二减压阀(11)进入隔膜式蓄能器(8)，电控单元ECU(29)通过第三氢气压力信号i监测出高压氢罐(27)内部的氢气压力为零时，电控单元ECU(29)通过第一滞流阀信号f控制第一滞流阀(13)闭合，电控单元ECU(29)通过驱动电机信号a控制驱动电机(4)带动共轨柱塞泵抽取柴油油箱(5)中的柴油，柴油由高压柴油油路(P1)依次经过第一单向阀(1)、共轨柱塞泵(2)、第二单向阀(3)被共轨柱塞泵(2)加压进入隔膜式蓄能器(8)；高压柴油持续进入隔膜式蓄能器(8)推动中间隔膜不断向右推进并将隔膜式蓄能器右部腔室中的氢气加压至35MPa，氢气加压至35MPa后由第二供氢管路(P3)冲开阻隔压力为35MPa的第四单向阀(14)进入氢气稳压腔(15)，电控单元ECU(29)通过第二氢气压力信号e监测氢气稳压腔(15)中的氢气压力；
电控单元ECU(29)通过第一氢气压力信号d监测隔膜式蓄能器右部腔室中的氢气压力，当隔膜式蓄能器右部腔室中的氢气压力为零时，电控单元ECU(29)通过驱动电机信号a控制驱动电机(4)停机，电控单元ECU(29)通过泄油阀信号c控制泄油阀(7)的开启，高压柴油由泄油油路(P2)依次经过泄油阀(7)、第一减压阀(6)进入柴油油箱(5)；电控单元ECU(29)通过柴油压力信号b监测隔膜式蓄能器(8)左部腔室中的柴油压力，当隔膜式蓄能器(8)左部腔室中的柴油压力为零时，电控单元ECU(29)通过泄油阀信号c控制泄油阀(7)闭合。
本发明的有益效果主要是：本发明针对高压氢罐内部的剩余氢气压力低于缸内直喷氢内燃机所需的供氢压力时，高压氢罐的剩余氢气未能有效使用的难题提出解决方案；将高压氢罐的剩余氢气引入隔膜式蓄能器，通过隔膜式蓄能器将剩余氢气加压至缸内直喷氢内燃机所需的供氢压力；加压后的剩余氢气推开单向阀进入氢气稳压腔，通过氢气稳压腔为缸内直喷氢内燃机供氢，确保高压氢罐内所有氢气的有效使用；同时，本发明提供了一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置系统的控制方法，通过电控单元的具体控制实现了基于共轨柱塞泵的氢气增压装置系统的稳定运行。
附图说明
图1.基于共轨柱塞泵的氢气增压装置系统示意图
图中：P1、高压柴油油路，1、第一单向阀，2、共轨柱塞泵，3、第二单向阀，4、驱动电机，5、柴油油箱，P2、泄油油路，6、第一减压阀，7、泄油阀，8、隔膜式蓄能器，9、柴油压力传感器，10、第一氢气压力传感器，11、第二减压阀，12、第三单向阀，13、第一滞流阀，P3、第二供氢管路，14、第四单向阀，15、氢气稳压腔，16、第二氢气压力传感器，17、第三减压阀，18、第一氢气流量传感器，19、第二滞流阀，20、第一阻燃阀，21、缸内直喷氢内燃机，P4、第一供氢管路，22、高压氢气直喷喷嘴，23、第二阻燃阀，24、第三滞流阀，25、第二氢气流量传感器，26、第四减压阀，27、高压氢罐，28、第三氢气压力传感器3，29、电控单元ECU；
a、驱动电机信号，b、柴油压力信号，c、泄油阀信号，d、第一氢气压力信号，e、第二氢气压力信号，f、第一滞流阀信号，g、第一氢气流量信号，h、第二滞流阀信号，i、第三氢气压力信号，j、第二氢气流量信号，k、第三滞流阀信号，l、氢气喷射信号。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对于本发明做进一步的说明：
所述高压氢罐27的内部储氢压力大于等于35MPa均可，所述高压氢气直喷喷嘴22最大可以提供30MPa的喷射压力；
电控单元ECU29通过第三氢气压力信号i监测高压氢罐27内部的氢气压力，当高压氢罐27内部的氢气压力高于35MPa时，电控单元ECU29通过驱动电机信号a使驱动电机4处于停机状态，电控单元ECU29通过泄油阀信号c、第一滞流阀信号f和第二滞流阀信号h分别控制泄油阀7、第一滞流阀13和第二滞流阀19使其处于闭合状态；高压氢气由第一供氢管路P4依次经过第四减压阀26、第二氢气流量传感器25、第三滞流阀24、第二阻燃阀23进入高压氢气直喷喷嘴22，电控单元ECU29通过氢气喷射信号k控制高压氢气直喷喷嘴22的开启为缸内直喷氢内燃机21供氢；
电控单元ECU29通过第三氢气压力信号i监测高压氢罐27内部的氢气压力，当高压氢罐27内部的氢气压力低于35MPa时，电控单元ECU29通过第三滞流阀信号k控制第三滞流阀24闭合，电控单元ECU29通过第一滞流阀信号f控制第一滞流阀13开启，电控单元ECU29通过第二滞流阀信号h控制第二滞流阀19开启；氢气稳压腔15储存有35MPa的氢气，由第二供氢管路P3依次经过第三减压阀17、第一氢气流量传感器18、第二滞流阀19、第一阻燃阀20进入高压氢气直喷喷嘴22，电控单元ECU29通过氢气喷射信号k控制高压氢气直喷喷嘴22的开启为缸内直喷氢内燃机21供氢；高压氢罐27内部的剩余氢气由第一供氢管路P4依次经过第一滞流阀13、第三单向阀12、第二减压阀11进入隔膜式蓄能器8，电控单元ECU29通过第三氢气压力信号i监测出高压氢罐27内部的氢气压力为零时，电控单元ECU29通过第一滞流阀信号f控制第一滞流阀13闭合，电控单元ECU29通过驱动电机信号a控制驱动电机4带动共轨柱塞泵抽取柴油油箱5中的柴油，柴油由高压柴油油路P1依次经过第一单向阀1、共轨柱塞泵2、第二单向阀3被共轨柱塞泵2加压进入隔膜式蓄能器8；高压柴油持续进入隔膜式蓄能器8推动中间隔膜不断向右推进并将隔膜式蓄能器右部腔室中的氢气加压至35MPa，氢气加压至35MPa后由第二供氢管路P3冲开阻隔压力为35MPa的第四单向阀14进入氢气稳压腔15，电控单元ECU29通过第二氢气压力信号e监测氢气稳压腔15中的氢气压力；
电控单元ECU29通过第一氢气压力信号d监测隔膜式蓄能器右部腔室中的氢气压力，当隔膜式蓄能器右部腔室中的氢气压力为零时，电控单元ECU29通过驱动电机信号a控制驱动电机4停机，电控单元ECU29通过泄油阀信号c控制泄油阀7的开启，高压柴油由泄油油路P2依次经过泄油阀7、第一减压阀6进入柴油油箱5；电控单元ECU29通过柴油压力信号b监测隔膜式蓄能器8左部腔室中的柴油压力，当隔膜式蓄能器8左部腔室中的柴油压力为零时，电控单元ECU29通过泄油阀信号c控制泄油阀7闭合。

Claims (2)

1.一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置，其特征在于：包括高压柴油油路(P1)，其上依次有第一单向阀(1)、共轨柱塞泵(2)、第二单向阀(3)；泄油油路(P2)，其上依次有第一减压阀(6)、泄油阀(7)；第二供氢管路(P3)，其上依次有第四单向阀(14)、氢气稳压腔(15)、第三减压阀(17)、第一氢气流量传感器(18)、第二滞流阀(19)、第一阻燃阀(20)；第一供氢管路(P4)，其上依次有第二减压阀(11)、第三单向阀(12)、第一滞流阀(13)、高压氢气直喷喷嘴(22)、第二阻燃阀(23)、第三滞流阀(24)、第二氢气流量传感器(25)、第四减压阀(26)、高压氢罐(27)；驱动电机(4)、柴油油箱(5)、隔膜式蓄能器(8)、柴油压力传感器(9)、第一氢气压力传感器(10)、第二氢气压力传感器(16)、缸内直喷氢内燃机(21)、第三氢气压力传感器(28)、电控单元ECU(29)；
所述电控单元ECU(29)与驱动电机(4)相连接并通过驱动电机信号a控制驱动电机的启动与停机；
所述电控单元ECU(29)与柴油压力传感器(9)相连接并获得柴油压力信号b；
所述电控单元ECU(29)与泄油阀(7)相连接并通过泄油阀信号c控制泄油阀的开闭；
所述电控单元ECU(29)与第一氢气压力传感器(10)相连接并获得第一氢气压力信号d；
所述电控单元ECU(29)与第二氢气压力传感器(16)相连接并获得第二氢气压力信号e；
所述电控单元ECU(29)与第一滞流阀(13)相连接并通过第一滞流阀信号f控制第一滞流阀的开闭；
所述电控单元ECU(29)与第一氢气流量传感器(18)相连接并获得第一氢气流量信号g；
所述电控单元ECU(29)与第二滞流阀(19)相连接并通过第二滞流阀信号h控制第二滞流阀的开闭；
所述电控单元ECU(29)与第三氢气压力传感器(28)相连接并获得第三氢气压力信号i；
所述电控单元ECU(29)与第二氢气流量传感器(25)相连接并获得第二氢气流量信号j；
所述电控单元ECU(29)与第三滞流阀(24)相连接并通过第三滞流阀信号k控制第三滞流阀的开闭；
所述电控单元ECU(29)与高压氢气直喷喷嘴(22)相连接并通过氢气喷射信号l控制高压氢气直喷喷嘴的开闭。
2.应用如权利要求1所述的一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置的方法，其特征在于：
高压氢罐(27)的内部储氢压力大于等于35MPa，所述高压氢气直喷喷嘴(22)最大可以提供30MPa的喷射压力；
电控单元ECU(29)通过第三氢气压力信号i监测高压氢罐(27)内部的氢气压力，当高压氢罐(27)内部的氢气压力高于35MPa时，电控单元ECU(29)通过驱动电机信号a使驱动电机(4)处于停机状态，电控单元ECU(29)通过泄油阀信号c、第一滞流阀信号f和第二滞流阀信号h分别控制泄油阀(7)、第一滞流阀(13)和第二滞流阀(19)使其处于闭合状态；高压氢气由第一供氢管路(P4)依次经过第四减压阀(26)、第二氢气流量传感器(25)、第三滞流阀(24)、第二阻燃阀(23)进入高压氢气直喷喷嘴(22)，电控单元ECU(29)通过氢气喷射信号k控制高压氢气直喷喷嘴(22)的开启为缸内直喷氢内燃机(21)供氢；
电控单元ECU(29)通过第三氢气压力信号i监测高压氢罐(27)内部的氢气压力，当高压氢罐(27)内部的氢气压力低于35MPa时，电控单元ECU(29)通过第三滞流阀信号k控制第三滞流阀(24)闭合，电控单元ECU(29)通过第一滞流阀信号f控制第一滞流阀(13)开启，电控单元ECU(29)通过第二滞流阀信号h控制第二滞流阀(19)开启；氢气稳压腔(15)储存有35MPa的氢气，由第二供氢管路(P3)依次经过第三减压阀(17)、第一氢气流量传感器(18)、第二滞流阀(19)、第一阻燃阀(20)进入高压氢气直喷喷嘴(22)，电控单元ECU(29)通过氢气喷射信号k控制高压氢气直喷喷嘴(22)的开启为缸内直喷氢内燃机(21)供氢；高压氢罐(27)内部的剩余氢气由第一供氢管路(P4)依次经过第一滞流阀(13)、第三单向阀(12)、第二减压阀(11)进入隔膜式蓄能器(8)，电控单元ECU(29)通过第三氢气压力信号i监测出高压氢罐(27)内部的氢气压力为零时，电控单元ECU(29)通过第一滞流阀信号f控制第一滞流阀(13)闭合，电控单元ECU(29)通过驱动电机信号a控制驱动电机(4)带动共轨柱塞泵抽取柴油油箱(5)中的柴油，柴油由高压柴油油路(P1)依次经过第一单向阀(1)、共轨柱塞泵(2)、第二单向阀(3)被共轨柱塞泵(2)加压进入隔膜式蓄能器(8)；高压柴油持续进入隔膜式蓄能器(8)推动中间隔膜不断向右推进并将隔膜式蓄能器右部腔室中的氢气加压至35MPa，氢气加压至35MPa后由第二供氢管路(P3)冲开阻隔压力为35MPa的第四单向阀(14)进入氢气稳压腔(15)，电控单元ECU(29)通过第二氢气压力信号e监测氢气稳压腔(15)中的氢气压力；
电控单元ECU(29)通过第一氢气压力信号d监测隔膜式蓄能器右部腔室中的氢气压力，当隔膜式蓄能器右部腔室中的氢气压力为零时，电控单元ECU(29)通过驱动电机信号a控制驱动电机(4)停机，电控单元ECU(29)通过泄油阀信号c控制泄油阀(7)的开启，高压柴油由泄油油路(P2)依次经过泄油阀(7)、第一减压阀(6)进入柴油油箱(5)；电控单元ECU(29)通过柴油压力信号b监测隔膜式蓄能器(8)左部腔室中的柴油压力，当隔膜式蓄能器(8)左部腔室中的柴油压力为零时，电控单元ECU(29)通过泄油阀信号c控制泄油阀(7)闭合。
CN202111467184.9A 2021-12-02 2021-12-02 一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及控制方法 Pending CN114183276A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111467184.9A CN114183276A (zh) 2021-12-02 2021-12-02 一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111467184.9A CN114183276A (zh) 2021-12-02 2021-12-02 一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114183276A true CN114183276A (zh) 2022-03-15

Family

ID=80603337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111467184.9A Pending CN114183276A (zh) 2021-12-02 2021-12-02 一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114183276A (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1800617A (zh) * 2006-01-13 2006-07-12 镇江江奎科技有限公司 氢燃料内燃机的控制方法与装置
JP2007247524A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Toyota Motor Corp ガス燃料エンジン
CN101356680A (zh) * 2006-01-06 2009-01-28 丰田自动车株式会社 燃料电池系统及其运行停止方法
JP2010025051A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Masashi Sato 発電装置および走行装置
CN101688502A (zh) * 2007-05-23 2010-03-31 连锁建筑股份有限公司 高压液体lpg燃料供应和双燃料或混合燃料供应系统的生产和安装方法
CN102265083A (zh) * 2009-01-19 2011-11-30 丰田自动车株式会社 高压流体供给装置
JP2012117495A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Toyota Motor Corp 直噴ガスエンジン
CN103174687A (zh) * 2013-03-25 2013-06-26 王文雯 增压蓄能型节能液压抽油机
US20150337769A1 (en) * 2014-05-21 2015-11-26 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel supply system and pressure reducing device
CN106351735A (zh) * 2016-08-26 2017-01-25 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 一种高效低排放氢混合燃料动力系统
CN108443010A (zh) * 2018-02-13 2018-08-24 上海柯来浦能源科技有限公司 一种氧气直喷纯氢燃烧发动机及其动力系统
CN110552805A (zh) * 2019-08-27 2019-12-10 华北水利水电大学 一种氢气多次直喷内燃机燃烧控制系统和方法
CN112127993A (zh) * 2020-08-14 2020-12-25 上海柯来浦能源科技有限公司 一种液氢液氧直喷活塞式内燃动力系统
CN112594233A (zh) * 2020-11-27 2021-04-02 中冶宝钢技术服务有限公司 一种增压供油系统

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101356680A (zh) * 2006-01-06 2009-01-28 丰田自动车株式会社 燃料电池系统及其运行停止方法
CN1800617A (zh) * 2006-01-13 2006-07-12 镇江江奎科技有限公司 氢燃料内燃机的控制方法与装置
JP2007247524A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Toyota Motor Corp ガス燃料エンジン
CN101688502A (zh) * 2007-05-23 2010-03-31 连锁建筑股份有限公司 高压液体lpg燃料供应和双燃料或混合燃料供应系统的生产和安装方法
JP2010025051A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Masashi Sato 発電装置および走行装置
CN102265083A (zh) * 2009-01-19 2011-11-30 丰田自动车株式会社 高压流体供给装置
JP2012117495A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Toyota Motor Corp 直噴ガスエンジン
CN103174687A (zh) * 2013-03-25 2013-06-26 王文雯 增压蓄能型节能液压抽油机
US20150337769A1 (en) * 2014-05-21 2015-11-26 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel supply system and pressure reducing device
CN106351735A (zh) * 2016-08-26 2017-01-25 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 一种高效低排放氢混合燃料动力系统
CN108443010A (zh) * 2018-02-13 2018-08-24 上海柯来浦能源科技有限公司 一种氧气直喷纯氢燃烧发动机及其动力系统
CN110552805A (zh) * 2019-08-27 2019-12-10 华北水利水电大学 一种氢气多次直喷内燃机燃烧控制系统和方法
CN112127993A (zh) * 2020-08-14 2020-12-25 上海柯来浦能源科技有限公司 一种液氢液氧直喷活塞式内燃动力系统
CN112594233A (zh) * 2020-11-27 2021-04-02 中冶宝钢技术服务有限公司 一种增压供油系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7958864B2 (en) Compression ignition engines and methods
US8327831B2 (en) Dual fuel compression ignition engines and methods
CN108825366B (zh) 一种点燃式氢氧气转子发动机及控制方法
CN112431666B (zh) 一种基于氢内燃机的氢能摩托车动力系统
CN114183262A (zh) 一种预燃室射流点火缸内直喷氢内燃机及控制方法
CN114109628B (zh) 一种基于液氢的缸内直喷氢内燃机升压氢气装置及控制方法
WO2024088008A1 (zh) 双燃料协同喷射系统及船舶
JP2009526169A5 (zh)
CN101649786B (zh) 混合动力柔性发动机
CN114183276A (zh) 一种基于共轨柱塞泵的氢气增压装置及控制方法
CN111636962A (zh) 一种高压气体压燃式发动机
CN107701299B (zh) 一种驱动车辆发动机启动或/和运行的方法及发动机
CN114198224B (zh) 一种基于液压泵和回收制动能量的氢气加压装置及控制方法
CN212202219U (zh) 一种高压气体压燃式发动机
CN209943033U (zh) 一种低温泵系统
CN210068342U (zh) 一种气体燃料喷射系统
WO2021244227A1 (zh) 一种高压气体压燃式发动机
RU2805468C1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания для газа высокого давления
US11808201B2 (en) System, a method of controlling a system, and a vehicle comprising a system
CN214247501U (zh) 一种发动机助燃冷机启动装置
US11118530B1 (en) Fuel system for a vehicle
CN101298855A (zh) 内燃机油水混合燃烧装置
US20220154654A1 (en) Method for controlling injection in a combustion engine
US20160053694A1 (en) Engine system of duel injector
CN201461071U (zh) 直喷式压缩空气燃油混合动力发动机

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: 20220315

RJ01 Rejection of invention patent application after publication