CN114542314B - 一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法 - Google Patents

一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法。该发动机高压气体燃料精确喷射控制方法包括供气系统、蓄压体、电控喷射器，电子控制单元，所述蓄压体设置压力传感器和温度传感器，所述蓄压体中的气体燃料通向所述电控喷射器，所述电控喷射器下端设置燃烧室和活塞。根据气体温度值，由电子控制单元发布指令，控制所述供气系统向所述蓄压体供应目标压力的气体燃料，通过电子控制单元按预设好的温度、压力、加电时间与喷气量对应关系，控制所述电控喷射器的加电时间，精确控制所述电控喷射器向燃烧室中喷射的气体燃料量。

Description

一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法
技术领域
本发明涉及发动机燃烧技术领域，具体而言，涉及一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法。
背景技术
随着排放标准的逐渐升级，传统的以汽油和柴油为燃烧介质的内燃机，越来越难满足未来燃烧技术的要求。伴随着国家能源结构的调整，可用的内燃机燃料逐渐多样化，包括天然气，液化石油气等诸多的气体清洁燃料。气体燃料的温度在较大的范围内变化，若气压不变，则气体的密度会有较大的差别，在发动机工作时，电控喷射器在确定的喷气持续期内，喷入发动机燃烧室内的气体质量会有较大的变化，会导致发动机的扭矩和功率波动较大，用户体验差，排放不稳定。本申请的一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法，通过针对不同的温度区间，设置不同的供气压力，确保电控喷射器喷入发动机燃烧室气体质量的一致性，提升了发动机工作稳定性和排放一致性。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法，以解决现有气体燃料高压直喷发动机的压力波动大，功率不稳定等问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法。
根据本申请的一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法，包括供气系统、蓄压体、电控喷射器、电子控制单元，所述蓄压体设置压力传感器和温度传感器，所述蓄压体中的气体燃料通向所述电控喷射器，所述电控喷射器下端设置燃烧室和活塞，根据气体燃料温度值，由所述电子控制单元发布指令，控制所述供气系统向所述蓄压体供应目标压力的气体燃料，所述电子控制单元按预设好的温度、压力、加电时间与喷气量对应关系，控制所述电控喷射器加电时间，精确控制所述电控喷射器向所述燃烧室中喷射气体燃料量。
进一步的，所述压力传感器监测所述蓄压体内气体的压力信号，所述温度传感器监测所述蓄压体内气体的温度信号，将气体燃料全部工作温度范围分成N个子区间Tn±△，气体燃料每个温度子区间设置一个目标压力值，第i个温度区间Ti±△对应目标压力值Pi，整机运转时，电子控制单元收集整机运转工况数据和所述温度传感器的信号，电子控制单元根据监测到的温度信号，判断当前所述蓄压体所属温度区间Ti±△，从而确定目标压力值Pi，所述供气系统调整所述蓄压体内气体燃料至目标压力值Pi，电子控制单元根据发动机运转工况计算需求的气体燃料喷射量，再根据预先设定好的温度、压力、喷射量与加电时间的关系，确定电控喷射器的加电时间t0，电子控制单元根据所述蓄压体内实际气体燃料的压力值和温度值，对所述电控喷射器加电时间进行修正，确定所述电控喷射器的加电时间为t1，从而实现所述电控喷射器向所述燃烧室中精确的喷射气体燃料。
进一步的，所述蓄压体位于所述电控喷射器的前端，为所述电控喷射器喷射气体燃料提供燃料源。
进一步的，所述电控喷射器为单燃料电控喷射器时，所述燃烧室中的气体燃料通过点燃方法引燃燃烧，所述电控喷射器为双燃料电控喷射器时，所述燃烧室中的气体燃料通过易燃烧燃料引燃着火后，进行燃烧做功。
进一步的，所述温度传感器可以设置于所述蓄压体，或者其他更易于监控气体燃料温度的位置。
进一步的，所述压力传感器可以设置于所述蓄压体，或者其他更易于监控气体燃料压力的位置。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的气体燃料高压精确喷射结构示意图；
图2是根据本申请实施例的气体燃料图；
图3是根据本申请实施例的气体燃料高压精确喷射控制方法原理图。
附图标记：
01供气系统；02蓄压体；03电控喷射器；04燃烧室；05活塞；06电子控制单元； 07压力传感器；08温度传感器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示，本申请涉及一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法，包括供气系统01、蓄压体02、电控喷射器03、电子控制单元06，蓄压体02设置压力传感器07和温度传感器08，蓄压体02中的气体燃料通向电控喷射器03，电控喷射器03下端设置燃烧室04和活塞05，根据气体燃料温度值，由电子控制单元06发布指令，控制供气系统01向蓄压体02供应目标压力的气体燃料，电子控制单元06按预设好的温度、压力、加电时间与喷气量对应关系，控制电控喷射器03加电时间，精确控制电控喷射器03向燃烧室04中喷射气体燃料量。
压力传感器07监测蓄压体02内气体燃料的压力信号，温度传感器08监测蓄压体02内气体燃料的温度信号。
如图2所示，将气体燃料全部工作温度范围分成N个子区间Tn±△，气体燃料每个温度子区间设置一个目标压力值，第i个温度区间Ti±△对应目标压力值Pi。
气体燃料精确喷射控制方法如图3所示，整机运转时，电子控制单元06收集整机运转工况数据和温度传感器08的信号，电子控制单元06根据监测到的温度信号，判断当前蓄压体02所属温度区间Ti±△，从而确定目标压力值Pi，供气系统01调整蓄压体02内气体燃料至目标压力值Pi，电子控制单元06根据发动机运转工况计算需求的气体燃料喷射量，再根据预先设定好的温度、压力、喷射量与加电时间的关系，确定电控喷射器03的加电时间t0。然后，电子控制单元06根据蓄压体02内实际气体燃料的压力值和温度值，对电控喷射器03加电时间进行修正，确定电控喷射器03的加电时间为t1，从而实现电控喷射器03向燃烧室04中精确的喷射气体燃料。
蓄压体02位于电控喷射器03的前端，为电控喷射器03喷射气体燃料提供燃料源。
电控喷射器03为单燃料电控喷射器时，燃烧室04中的气体燃料通过点燃方法引燃燃烧；电控喷射器03为双燃料电控喷射器时，燃烧室04中的气体燃料通过易燃烧燃料引燃着火后，进行燃烧做功。
温度传感器08可以设置于蓄压体02，或者其他更易于监控气体燃料温度的位置。
压力传感器07可以设置于蓄压体02，或者其他更易于监控气体燃料压力的位置。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。本申请不限于应用于电控喷射器技术领域，还包括其他需要应用控制阀产品的技术领域。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法，包括供气系统、蓄压体、电控喷射器、电子控制单元，所述蓄压体设置压力传感器和温度传感器，所述蓄压体中的气体燃料通向所述电控喷射器，所述电控喷射器下端设置燃烧室和活塞，根据气体燃料温度值，由所述电子控制单元发布指令，控制所述供气系统向所述蓄压体供应目标压力的气体燃料，所述电子控制单元按预设好的温度、压力、加电时间与喷气量对应关系，控制所述电控喷射器加电时间，精确控制所述电控喷射器向所述燃烧室中喷射气体燃料量；
其中所述压力传感器监测所述蓄压体内气体的压力信号，所述温度传感器监测所述蓄压体内气体的温度信号，将气体燃料全部工作温度范围分成N个子区间Tn±△，气体燃料每个温度子区间设置一个目标压力值，第i个温度区间Ti±△对应目标压力值Pi，整机运转时，电子控制单元收集整机运转工况数据和所述温度传感器的信号，电子控制单元根据监测到的温度信号，判断当前所述蓄压体所属温度区间Ti±△，从而确定目标压力值Pi，所述供气系统调整所述蓄压体内气体燃料至目标压力值Pi，电子控制单元根据发动机运转工况计算需求的气体燃料喷射量，再根据预先设定好的温度、压力、喷射量与加电时间的关系，确定电控喷射器的加电时间t0，电子控制单元根据所述蓄压体内实际气体燃料的压力值和温度值，对所述电控喷射器加电时间进行修正，确定所述电控喷射器的加电时间为t1，从而实现所述电控喷射器向所述燃烧室中精确的喷射气体燃料。
2.根据权利要求1所述的一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法，所述蓄压体位于所述电控喷射器的前端，为所述电控喷射器喷射气体燃料提供燃料源。
3.根据权利要求1所述的一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法，所述电控喷射器为单燃料电控喷射器时，所述燃烧室中的气体燃料通过点燃方法引燃燃烧，所述电控喷射器为双燃料电控喷射器时，所述燃烧室中的气体燃料通过易燃烧燃料引燃着火后，进行燃烧做功。
4.根据权利要求1所述的一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法，所述温度传感器可以设置于所述蓄压体，或者其他更易于监控气体燃料温度的位置。
5.根据权利要求1所述的一种发动机高压气体燃料精确喷射控制方法，所述压力传感器可以设置于所述蓄压体，或者其他更易于监控气体燃料压力的位置。
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