TW201447098A - 空壓控制燃氣流量式柴油／液化石油氣混燒節能減碳系統 - Google Patents

Abstract

一種柴油/液化石油氣混燒系統，包括：一柴油引擎，柴油引擎與一進氣歧管相連；一柴油輸送管路，用柴油輸送管路將一柴油油箱的柴油輸送到柴油引擎；一液化石油氣輸送管路，液化石油氣輸送管路與一液化石油氣儲氣桶相連，將儲氣桶內液化石油氣經過二空壓式流量控制閥輸送到進氣歧管相應的部位，取得最佳的燃氣噴入量，使柴油/液化石油氣獲得優異的混燒效果，達到節能減碳的功效。

Description

空壓控制燃氣流量式柴油/液化石油氣混燒節能減碳系統

本發明涉及柴油/液化石油氣混燒領域，尤指一種以機械式空壓閉迴路來控制燃氣流量的混燒型節能減碳系統。

眾所周知，車輛深入你我的生活中，成為不可或缺的一環，帶來交通便利的同時，也會污染週遭環境，對人體健康造成不良的影響。而且，國際油價高漲，成為省能及低污染型環保車輛研發的推手，尤以瓦斯車、油電混合車及柴油/液化石油氣(又稱瓦斯)混燒車的發展最為成功。

從環境污染的分析不難發現，任何一具柴油引擎的發動機，是依狄塞爾循環(Diesel Cycle)的四個行程而運行。因此，汽缸內的活塞上行壓縮至上死點前，位於汽缸頭的高壓噴嘴噴出適時適量的柴油，壓縮點火，使汽缸內高壓高溫的油氣燃燒爆炸。氣體爆炸後，打擊活塞作功而下行至下死點，完成膨脹行程，再排出廢氣。

由於柴油的閃火點(Flash Point)高約52℃，在活塞下行至下死點時，通常有20至25%油氣來不及完全燃燒，反而排放至外界，形成大量濃郁的黑煙及顆粒狀物質，對週遭環境造成嚴重污染。

已知的柴油/液化石油氣混燒系統，則在引擎的空氣進氣行程閥門即將關閉的瞬間，將液化石油氣噴入汽缸中。因為液化石油氣的閃火點較低(約-74℃)，在活塞下行至下死點前，幫助汽缸內尚未點燃的油氣加速燃燒至幾近於完全燃燒為止，以致汽缸只剩下約2至5%的油氣尚未燃燒。如此，便有20至23% 未被燃燒的能量被回收利用，相對提升20至23%引擎熱效率的同時，消除黑煙及顆粒狀物質。所以，柴油/液化石油氣混燒系統確實能獲得節能減碳的功效。

這也就是電子控制燃氣流量式柴油/液化石油氣混燒系統，聲稱可以達到20%省油效果，降低50%黑煙及粒狀污染物質排放量的理由。

電子式柴油/液化石油氣混燒系統最佳化設計流程，一般是針對柴油引擎進行馬力與扭矩動力圖測試(轉速約為500~3000 rpm)，並量出NO_x，CO及HC各項的污染值，同時量出油耗，利用煙度計進行黑煙度測試，在不同扭矩負載及不同引擎轉速下，透過電子開關訊號控制的噴嘴，將液化石油氣從進氣歧管與進氣閥門鄰近部位噴進汽缸內，逐點建立最佳的液化石油氣噴氣量圖。

這樣的噴氣量圖，以平面的縱軸為油門開度，橫軸為引擎轉速，垂直高度相當於噴氣量(通常是以若干微秒來表現)。此處所稱噴氣量，以該點產生的制動比油耗(BSFC)為佳；亦即，燃料用量除以馬力乘以小時的最小值為準。此一歷經長時間調校的三維噴氣圖軟體，都會以保密且安全的技術內建於混燒系統的電子控制器中。

但是，電子式柴油/液化石油氣混燒系統，需要安裝精密的電控噴氣噴嘴及噴氣控制單元，不僅製作成本昂貴，還要專門的技術人員才能執行調校作業，以致回廠維修相當耗時。

因此，想要取得節能減碳的功效，又不必安裝昂貴的電控噴氣噴嘴及噴氣控制單元，就成為本發明亟待解決的課題。

為了瞭解電子控制式柴油/液化石油氣混燒系統節能減碳之實際效能，本發明人按照下列步驟進行長期的調校測試：遵循前述電子控制式柴油/液化石油氣混燒系統的方法，先求得最佳噴氣量圖、相對省油率及各式污染排放量與黑 煙濃度改善率，確定可以節省能源20%且具污染排放改善的能力；然後，在測量取最佳噴氣量圖的同時，分別測量取得純柴油引擎與混燒系統之引擎，在各個不同的負載與引擎轉速點所產生的增壓壓力，深入探究噴氣量與增壓壓力及油門踏板開度的關係；最後，測量取得柴油/液化石油氣混燒引擎系統中，空氣流動系統與燃氣噴入系統各關鍵處的流量與壓力，充分瞭解整個系統的即時全域流場，作為機械式空壓閉迴路控制的發展策略與構造設計的基礎。

終於，根據增壓壓力與引擎轉速關係，以指數形式推導下列公式：Mlpg=K[Bdsl]×θ×(Bddf+1)-----------(1)

而Šddf=υ×Mlpg/θ=υ×K[Bdsl]×(Bddf+1)-------(2)

公式(1)中，Mlpg代表燃氣噴射量，Bdsl係指柴油引擎增壓壓力，K[Bdsl]為一隨柴油增壓壓力而改變的常數，θ表示油門踏板開度，Bddf意為混燒引擎增壓壓力。

由公式(1)瞭解，液化石油氣的噴射量與油門踏板開度成正比；亦即，扭矩負載越大，則油門踏板開度越大，以致於噴入柴油引擎的液化石油氣量也就越多。

同時還發現，液化石油氣的噴入量與增壓壓力加上大氣壓力值成正比。乃因噴入引擎的液化石油氣需要更多的空氣，要得到適切的空燃比，才能獲致高效率的燃燒。柴油引擎要得到充足的空氣，只有提高增壓壓力，再經中間冷卻器降低壓縮空氣的溫度，則空氣密度提高可以增加引擎空氣進入量。

然而，公式(1)的可變常數K[Bdsl]必需由引擎測試中依不同的轉速，相對於不同的增壓壓力而測得。以排氣量7.5公升的柴油引擎為例，在扭矩負載為50%的液化石油氣噴入量：在低轉速(即1200 rpm以下)，增壓壓力較小時，K[Bdsl]=1；最高負載 扭矩(轉速為1700 rpm)，混燒引擎熱效率最高增壓壓力達0.37 kg/cm²時，K[Bdsl]=1.245。倘若，再加大踏板開度，增壓壓力提升至0.71 kg/cm²時，K[Bdsl]反降為1.163。

公式(2)中，Šddf表示混燒引擎省油率，與混燒引擎增壓壓力(Bddf)息息相關，υ為液化石油氣熱值/柴油熱值之係數，其數值大致為1.237。

從公式(2)可知：混燒引擎相較於柴油引擎的省油率與液化石油氣的噴入量成正比，但必須兼顧各種不同扭矩負載於不同轉速下的增壓壓力，以便得到較高的燃燒反應，達到最佳熱效率。

因此，公式(1)關於常數K[Bdsl]的部份，本發明人分成兩部分來考慮：以扭矩負載50%的燃氣噴入量(取K[Bdsl]=1)為主，加上油門踏板開度控制的燃氣噴入量(取K[Bdsl]=0至0.245)為輔，採用兩個空壓式燃氣流量控制閥，實施在柴油/液化石油氣混燒系統。

這些空壓式燃氣流量控制閥之一，是由引擎的增壓壓力為回饋致動參數，以閉迴路式調控燃氣噴入量。另一個空壓式燃氣流量控制閥，是由油門踏板開度為開迴路式之主動致動參數，透過空壓控制凸輪改變油門踏板空壓控制閥的壓力，將調壓後的空氣導入燃氣流量控制閥，使燃氣噴入引擎進氣歧管。所以，本發明只要通過兩個空壓流量控制閥產生最佳燃氣噴入量，獲得優異的柴油/液化石油氣混燒效果，達到節能減碳的功效。

其次，本發明控制燃氣噴入量的空壓閉迴路屬於機械結構，勿庸安裝電控噴氣噴嘴及噴氣控制單元，不僅構造比較簡單，而且製作成本還比一般電子式控制系統低約七、八成。

再者，本發明的閉迴路控制方法，採用增壓壓力為回饋致動參數，故噴入的液化石油氣更能得到精準的控制，獲致較佳的空燃比，提高混燒引擎的熱效率，達到比一般電子式開迴路控制混燒系統更為優良的節能減碳效果。因此，本發明的混燒 系統，誠屬節省柴油引擎燃料費用比較經濟實惠的新利器。

10‧‧‧柴油輸送管路

11‧‧‧柴油噴射泵

12‧‧‧柴油油箱

13‧‧‧柴油引擎

14‧‧‧進氣歧管

15‧‧‧排氣歧管

16‧‧‧渦輪增壓器

17‧‧‧中冷器

18‧‧‧水箱

19‧‧‧油門踏板

20‧‧‧液化石油氣輸送管路

21‧‧‧液化石油氣儲氣桶

22‧‧‧關閉閥

23‧‧‧汽化器

24‧‧‧過濾器

25‧‧‧電磁閥

26‧‧‧減壓

30‧‧‧油氣轉換開關

31‧‧‧感知器

40‧‧‧第一流量控制閥

41‧‧‧入口

42‧‧‧進氣口

43‧‧‧上模片

44‧‧‧下模片

45‧‧‧上氣室

46‧‧‧下氣室

47‧‧‧供氣閥

48‧‧‧頂針

49‧‧‧油氣室

50‧‧‧第二流量控制閥

51‧‧‧入口

52‧‧‧出口

53‧‧‧進氣口

54‧‧‧出口

60‧‧‧油門踏板空壓控制閥

61‧‧‧凸輪

62‧‧‧柱塞

63‧‧‧控制室

64‧‧‧量測氣囊

65‧‧‧氣體流通區域

66‧‧‧未經調壓供應區

67‧‧‧供氣閥

68‧‧‧初始壓力模片

69‧‧‧控制模片

70‧‧‧初始壓力室

71‧‧‧二次壓力室

72‧‧‧穩壓調控壓力區

73‧‧‧壓力閥

74‧‧‧頂針

75‧‧‧安全閥

76‧‧‧連動桿

77‧‧‧進氣口

78‧‧‧出氣口

第1圖是本發明空壓控制燃氣流量式柴油/液化石油氣混燒節能減碳系統一較佳實施例的架構平面圖。

第2圖是第1圖油門踏板空壓控制閥之剖面放大平面圖。

第3圖是第1圖液化石油氣流量控制閥之剖面放大平面圖。

為使閱覽者深入瞭解本發明的精髓，配合必要的圖式，就本發明技術內容做詳實而具體的陳述如下：

在第1圖中，闡明空壓控制燃氣流量式柴油/液化石油氣混燒節能減碳系統一較佳實施例的具體架構。

這款雙燃料混燒系統包括一柴油輸送管路10與一液化石油氣輸送管路20，通過一油氣轉換開關30切換不同的燃料進行燃燒作業。

該柴油輸送管路10中央是一柴油噴射泵11，柴油輸送管路10一端連接一柴油油箱12，另端與一柴油引擎13相通。當柴油引擎13啟動後，一使用者踩下一油門踏板19，決定柴油噴射泵11汲取柴油油箱12適量的柴油，進入柴油引擎13內部多道汽缸。

柴油引擎13外部聯結一進氣歧管14與一排氣歧管15。進氣歧管14一端界定為A端，另端視為B端且連接一渦輪增壓器16。該渦輪增壓器16抽取氣體，途經一中冷器17轉入柴油引擎13的汽缸，混合柴油一起燃燒致生車輛行駛所需的動能，並將廢氣從排氣歧管15輸送到一排氣管(圖中未示)。另外，一水箱18貯存適量的液體(通常是指水)，採用水冷方式對柴油引擎13進行散熱作用。

該液化石油氣輸送管路20一端連接一液化石油氣儲 氣桶21，另端形成二段分岔的管路用以銜接進氣歧管14相應的部位：一段管路通往進氣歧管14的A端，管路上安排一空壓式第一流量控制閥40；另段管路經過一空壓式第二流量控制閥50而與進氣歧管14的B端相連。在液化石油氣輸送管路20介於液化石油氣儲氣桶21與二流量控制閥40、50之間，依序安裝一決定液化石油氣輸出的關閉閥22，一將液化石油氣汽化為細小分子的汽化器23，以及一用以濾除石油氣中雜質的過濾器24。

其中，關閉閥22平時為開啟狀態，其兩端分別組裝一位於液化石油氣輸送管路20的電磁閥25，每個電磁閥25以關閉為常態。汽化器23亦採用水箱18的液體來獲得水冷式散熱效果。

所述的油氣轉換開關30有一組感知器31，感知器31可安裝於柴油引擎13，用以偵測扭矩負載或是轉速。打開油氣轉換開關30，使電磁閥25來到開啟狀態，允許液化石油氣儲氣桶21將內部壓力達10 kg/cm²的燃氣導入汽化器23裏，減壓26後成為2 kg/cm²的流體，經由過濾器24分流至流量控制閥40、50相應的入口41、51。

在各種不同的扭矩負載與轉速下，用油門踏板19帶動一凸輪61偏心轉動，根據非圓形輸廓曲線到輪軸的距離不一致的構造，壓迫一柱塞62深入一油門踏板空壓控制閥60中。

如第2圖所示，該油門踏板空壓控制閥60內部中空，被控制閥60內壁區分為二：一間控制室63與一塊氣體流通區域65。其中，該控制室63屬於控制閥60內部偏向柱塞62的空間，用以容納一量測氣囊64。量測氣囊64局部突出柱塞62陷於控制室63部位的外圍，剩餘部位深入柱塞62內部。

該氣體流通區域65屬於控制閥60內部遠離柱塞62的空間，同樣被控制閥60內壁區分為二：一塊未經調壓供應區66與一塊連接控制室63的流體區。此流體區被一對模片68、69隔成一間初始壓力室70、一間二次壓力室71與一塊穩壓調控壓力區 72。

其中，該穩壓調控壓力區72與未經調壓供應區66相通，用一供氣閥67堵住二區66、72相通處。圖中的供氣閥67由一彈簧與一顆鋼珠組成，鋼珠靠著彈簧的彈性作用力，堵塞未經調壓供應區66與穩壓調控壓力區72相通處。

該初始壓力室70位於初始壓力模片68與控制室63之間，藉由一壓力閥73自動堵塞二室63、70彼此相通處。圖中的壓力閥73同樣是由鋼珠與彈簧組成，鋼珠透過一根頂針74連著柱塞62端部，二者能夠同步作動，彈簧提供彈性作用力，推動鋼珠堵塞控制室63與初始壓力室70相通處。

該二次壓力室71隔著初始壓力模片68與初始壓力室70毗鄰，二室70、71彼此不相連。該二次壓力室71與穩壓調控壓力區72的分界線是控制模片69。

該穩壓調控壓力區72與二次壓力室71相通處被一安全閥75塞住。圖中的安全閥75是顆鋼珠，其與供氣閥67的鋼珠之間銜接一根連動桿76，以致安全閥75隨著供氣閥67同步運動。

從上述說明不難發現，柱塞62受力朝向控制室63深處位移，連帶量測氣囊64及頂針74同向運動，讓控制室63與初始壓力室70相通，迫使初始壓力膜片68因為壓力強度改變而彎曲。同時，提高二次壓力室71內部的壓力強度，壓迫控制膜片69發生形變而彎曲，足以推開安全閥75，經由連動桿76帶動供氣閥67離開原來的堵塞位置。

此時，未經調壓供應區66與穩壓調控壓力區72相通，以進氣口77引導壓力值約2 kg/cm²的空氣進入穩壓調控壓力區72，執行氣壓值範圍在0~1.5 kg/cm²的調整，再由出氣口78將調整後的空氣輸送到第一流量控制閥40的進氣口42。

接著看到第3圖，該第一流量控制閥40構造大致上相同於油門踏板空壓控制閥，都是靠著二安排於第一流量控制閥 40的模片43、44將其中空的內部隔成多個空間。自第一流量控制閥40內壁到上模片43之間形成一間上氣室45，上氣室45與外界隔離，只能通過進氣口42來連接油門踏板空壓控制閥，用以導入氣壓值調整後的氣體，提升上氣室45室壓，迫使上模片43變形彎曲。

二模片43、44配合第一流量控制閥40內壁圍成一間下氣室46，下氣室46與一間油氣室49被第一流量控制閥40部份內壁與下模片44隔開，用安全閥堵塞下氣室46與油氣室49相通處，以致下氣室46保持封閉狀態。如此，變形的上模片43就會提升下氣室46的室壓，迫使下模片44彎曲變形。

圖中的安全閥就像是一根頂針48，在另一組安裝在入口41與出口52之間的供氣閥47支撐下，以頂針48前端塞住下氣室46與油氣室49相通處為常態。一旦，下氣室46室壓大於供氣閥47施予頂針48的作用力，就能反推頂針48洩壓，連帶供氣閥47同步退開。此時，液化石油氣由入口41湧入第一流量控制閥40內部，經過供氣閥47轉向油氣室49，通過出口52流向進氣歧管14(詳閱第1圖)A端。

回頭看到第1圖，關於第二流量控制閥50的構造與第一流量控制閥40完全一致，差異處在於：第二流量控制閥50的進氣口53導入渦輸增壓氣體。因為柴油引擎13啟動後，渦輪增壓器16在任何扭矩負載下都會產生增壓的壓力，此壓力值範圍約為0~0.8 kg/cm²，透過進氣口53注入第二流量控制閥50中。

後續流程與第一流量控制閥40相似：亦即增壓氣體提升上氣室的室壓，以致上模片變形彎曲，迫使下氣室增壓來推擠下膜片，從而推開頂針連帶供氣閥處於開啟狀態，引導液化石油氣經由第二流量控制閥50的出口54流入進氣歧管14的B端。

因此，柴油引擎13以低轉速約1200 rpm運行時，低油門開度下，增壓壓力很小，所以A端/B端的液化石油氣噴入量很小，幾乎為零。

當油門開度漸大，引擎轉速約為1700 rpm時，增壓壓力增至0.37 kg/cm²，此時A端/B端的液化石油氣噴入量約為24.5%。

當油門大開，引擎轉速高達2400 rpm時，增壓壓力增至0.71 kg/cm²，A端/B端的液化石油氣噴入量降為1.163。

當油門再加大引擎轉速接近2700 rpm時，液化石油氣的總噴入量即為B端的噴入量，約為扭矩負載50%時的噴入量。因此，A端/B端的液化石油氣噴入量均隨凸輪61的輪廓曲線(依油門開度)而自動控制，構成一個以增壓壓力為致動器的閉迴路氣控主系統，加上以油門踏板開度為致動器的開迴路輔系統，主輔二系統充分協調便可建立一個最佳燃氣噴氣系統。

最後，經由油門踏板空壓控制閥與空壓式流量控制閥的設計分析，求得最佳燃氣噴射機制以確保最高熱效率而獲致接近20%省油率的節能減碳目標。

假設，油門踏板空壓控制閥以油門踏板驅動凸輸行程Sp(約2~3mm)往下壓，使得初壓力膜片中央產生δ p₁的變形，導致二次壓力室產生壓力Pp，再對控制膜片加壓於供氣閥的彈簧(常數Kp₂)產生δ p₂的位移，即為供氣閥打開的空隙程度。當Sp為最大(約3mm)時，δ p₂值亦為最大，即供氣閥門全開，未調壓力空氣以最大量進入穩壓調控壓力區。參酌高等材料力學應力分析得知：δ p₁=E p×Pp(Rp²)²/Etp³--------------(3)

公式(3)中，E為膜片材料之揚式係數(Youngs Modulus)，tp為膜片之厚度，而常數Ep的數值隨Rp/rp的值而變，詳如下表：

當柱塞受到由凸輸的指定位移負載Sp時，對量測氣 囊(彈力模數Kpa可由實驗測出)產生作用力Fp，導致初壓力膜片產生位移量δ p₁，由力的平衡得知Sp×Kpa=Kp₁×δ p₁。只要設定專用於油門踏板空壓控制閥的壓力閥的彈簧常數值Kp₁，δ p₁便可求出。再選擇適當的膜片材質E，外半徑Rp，厚度tp及中心硬片半徑rp後，將δ p₁代入公式(3)即可求得Pp，再經由控制膜片與供氣閥彈簧的力平衡，亦即Pp××R²p₂=Kp₂×δ p₂，其中的=3.1416，可求得運用在油門踏板空壓控制閥的供氣閥的彈簧的彈力模數Kp₂。

如此，從油門踏板開始，經過特別設計的凸輪，產生Sp行程，經過各個氣囊、初始壓力室與二次壓力室所有膜片尺寸，以及各個彈簧的彈力模數均可精確設計製造，最後可調控空壓至穩壓壓力Pc₂而得到預定的流量及壓力以進入空壓式流量控制閥，達成由進氣歧管A端進入引擎的液化石油氣噴氣量。

在空壓式流量控制閥中，來自渦輪增壓壓力Pb₁或經由油門踏板控制閥調控壓力Pc₂，通訂為Pl₁。同樣用前述高等材料力學應力分析，則供氣閥打開的位移δ l₂可由下列公式求得：δ l₂=El×Pl₁×(Rl₂ ²)²/Etl³×Rl₁ ²/Rl₂ ²=El×(Pl₁×Rl₂ ²×Rl₁ ²)/Etl³-----------(4)

上式中，E為膜片材料之揚式係數(Youngs Modulus)，tl為膜片之厚度，而常數值El隨流量控制閥的上、下膜片半徑Rl₂/流量控制閥的上、下膜片中心半徑rl₂的值而變，詳如下表：

當δ l₂求得後，流量控制閥出口的液化石油氣噴出量即可得到精確的控制，由進氣歧管A端及B端噴進柴油引擎的液化石油氣噴射量，便可得到精確的控制。

綜上所述，本發明在各種不同扭矩負載及不同轉速 下，經自動控制而得到液化石油氣使用量與柴油使用量的最佳比例，同時得到最佳空燃比使混燒引擎達到最佳燃燒狀況，即達成最高熱效率，獲致20%的省油率。

40‧‧‧第一流量控制閥

41‧‧‧入口

42‧‧‧進氣口

43‧‧‧上模片

44‧‧‧下模片

45‧‧‧上氣室

46‧‧‧下氣室

47‧‧‧供氣閥

48‧‧‧頂針

49‧‧‧油氣室

52‧‧‧出口

Claims (10)

1. 一種柴油/液化石油氣混燒系統，包括：一柴油引擎，柴油引擎與一進氣歧管相連；一柴油輸送管路，用柴油輸送管路將一柴油油箱的柴油輸送到柴油引擎；一液化石油氣輸送管路，液化石油氣輸送管路與一液化石油氣儲氣桶相連，將儲氣桶內液化石油氣經過二空壓式流量控制閥輸送到進氣歧管相應的部位；其中，第一流量控制閥是開迴路，根據一油門踏板的開度為主動致動參數，透過一凸輸改變一油門踏板空壓控制閥的壓力，將調壓後的空氣導入第一流量控制閥，使燃氣噴入進氣歧管的A端；第二流量控制閥是閉迴路，以引擎增壓的壓力為回饋致動參數，調控燃氣輸送到進氣歧管B端的噴入量；通過兩個空壓式流量控制閥取得最佳的燃氣噴入量，獲得優異的柴油/液化石油氣混燒效果，達到節能減碳的功效。
2. 如申請專利範圍第1項所述的柴油/液化石油氣混燒系統，其中，每一流量控制閥有一上模片與一下模片，二模片將流量控制閥中空的內部區隔為：一間上氣室，該上氣室為流量控制閥內壁與上模片圍成隔離外界的空間，通過一進氣口連接油門踏板空壓控制閥；一間下氣室，該下氣室為二模片配合流量控制閥內壁圍成的空間；一間油氣室，以下模片與流量控制閥部份內壁為界，將油氣室與下氣室隔開，該油氣室有一輸送液化石油氣的入口與一通往進氣歧管的出口，在出、入口之間安裝一供氣閥，供氣閥支持一安全閥堵塞油氣室與下氣室相通處，使下氣室保持封閉狀態；當進氣口導入增壓的壓力或油門踏板空壓控制閥所輸出的氣體時，上、下模片形變，提升下氣室的室壓，推開安全 閥，連帶供氣閥處於開啟狀態。
3. 如申請專利範圍第2項所述的柴油/液化石油氣混燒系統，其中，該適用於流量控制閥的安全閥是一根頂針，頂針一端連接供氣閥，另一端塞住下氣室與油氣室相通處為常態。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述的柴油/液化石油氣混燒系統，其中，該油門踏板空壓控制閥包括：一柱塞，柱塞有一量測氣囊，量測氣囊局部突出柱塞外圍，剩餘部位深入柱塞內部；一間控制室，用以容納局部柱塞與量測氣囊；一氣體流通區域，包括一未經調壓供應區和一流體區，流體區被一初始壓力模片與一控制模片隔成：一間初始壓力室，初始壓力室位於初始壓力模片與控制室之間，用一壓力閥堵塞初始壓力室與控制室相通處；一間二次壓力室，二次壓力室隔著初始壓力模片與初始壓力室毗鄰，二室彼此不相連；一塊穩壓調控壓力區，穩壓調控壓力區與二次壓力室的分界線是控制模片，用一供氣閥堵住穩壓調控壓力區與未經調壓供應區相通處，在穩壓調控壓力區與二次壓力室相通處安裝一隨供氣閥同步運動的安全閥；當一油門踏板帶動凸輪旋轉時，柱塞被凸輪壓入控制室來開啟壓力閥，初始壓力膜片及控制膜片發生形變，提升二次壓力室的室壓，推開安全閥，連動供氣閥離開原來的堵塞位置，引導空氣進入穩壓調控壓力區為氣壓值的調整，再輸送到第一流量控制閥的進氣口。
5. 如申請專利範圍第4項所述的柴油/液化石油氣混燒系統，其中，該運用在油門踏板空壓控制閥的壓力閥由一鋼珠與一彈簧組成，鋼珠與柱塞之間連著一根頂針，彈簧提供鋼珠堵塞控制室與初始壓力室相通處所需的作用力。
6. 如申請專利範圍第4項所述的柴油/液化石油氣混燒系統，其中，該運用在油門踏板空壓控制閥的供氣閥由一彈簧與一顆鋼 珠組成，彈簧提供鋼珠堵塞未經調壓供應區與穩壓調控壓力區相通處所需的作用力。
7. 如申請專利範圍第6項所述的柴油/液化石油氣混燒系統，其中，該適用在油門踏板空壓控制閥的安全閥是一鋼珠，透過一根連動桿與組成供氣閥的鋼珠取得連動關係。
8. 如申請專利範圍第7項所述的柴油/液化石油氣混燒系統，其中，油門踏板驅動凸輪行程使初壓力膜片產生的變形量δ p₁由下列公式求得：Sp×Kpa=Kp₁×δ p₁公式中，Sp為柱塞受到凸輸的位移負載；Kpa是量測氣囊經實驗測出的彈力模數；Kp₁是專用於油門踏板空壓控制閥的壓力閥的彈簧常數值，可自行設定；再代入下列公式，求得二次壓力室的壓力值Pp：δ p₁=E p×Pp(Rp²)²/Etp³公式中，Ep為常數值，隨膜片外半徑Rp/膜片中心半徑rp而變；Pp為二次壓力室因應初壓力膜片變形所產生的壓力值；E為膜片材料之揚式係數；tp為膜片之厚度。
9. 如申請專利範圍第8項所述的柴油/液化石油氣混燒系統，其中，將二次壓力室的壓力值Pp代入下列公式中，求得運用在油門踏板空壓控制閥的供氣閥的彈簧的彈力模數Kp₂： 公式中，=3.1416；δ p₂控制膜片加壓於供氣閥彈簧位移量。
10. 如申請專利範圍第7項所述的柴油/液化石油氣混燒系統，其中，流量控制閥的供氣閥打開的位移δ l₂可由下列公式求得：δ l₂=El×Pl₁×(Rl₂ ²)²/Etl³×Rl₁ ²/Rl₂ ²=El×(Pl₁×Rl₂ ²×Rl₁ ²)/Etl³公式中，E為膜片材料之揚式係數；El為常數值隨流量控制閥的膜片半徑Rl₂/流量控制閥的膜片中心半徑rl₂而變；Pl₁代表來自增壓的壓力值或經由油門踏板控制閥調控的 壓力值；tl為膜片之厚度。