[发明专利]自适应气体燃料控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种自适应气体燃料控制系统，能够自动识别与控制多种气体燃料类型的内燃机车辆、船舶或发电机组等。 

背景技术

目前，公知的燃料控制系统构造为针对特定的燃料类型，如汽油、柴油、甲醇、天然气、焦炉煤气、沼气、纯甲烷气、纯氢气等，电子控制单元或ECU根据特定程序与固定参数控制内燃机或发电机组。如果需要更换燃料类型，除了进行必要的硬件改造，还需要改变或者增加新的电子控制单元，针对新的燃料种类进行控制。如需要两种燃料切换使用，需要增加燃料切换开关，人工选择并切换燃料及控制系统。随着新型气体燃料的出现与应用，这种传统的燃料控制及切换方法难以满足多种气体燃料的灵活切换需求，而且改装成本高，操作不便，也存在误操作带来的安全隐患。 

为克服传统燃料控制系统的上述不足，更好地满足对多种气体燃料灵活切换的需求，本发明提供一种新型自适应气体燃料控制系统，该系统不仅能实时测出当前气体燃料成分，而且电子控制单元能够根据气体燃料成分使用不同参数进行自动控制，满足内燃机或发电机组的动力输出或排放等目标。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：内燃机车辆、船舶或发电机组所使用的气体燃料可由天然气、焦炉煤气、沼气、纯甲烷气、纯氢气或上述可燃气体与其他不可燃气体按照任意比例混合而成，燃料需满足系统启动与运行的最低热值要求。在燃料管线入口处，使用甲烷和氢气传感器，实时监测燃料线路中氢气和甲烷的浓度，其浓度范围均为0～100％。内燃机车辆、船舶或发电机组的电子控制单元根据不同燃料特性，发送相应的控制指令与参数进行控制，并可以根据动力或排放的实时反馈数据进行闭环控制。燃料切换和控制过程无需人工干预。 

本发明的效果是，使用可燃气体浓度传感器和单一电子控制单元或ECU控制任意组分气体燃料，实现多种气体燃料自动切换控制，硬件结构简单，成本低，使用与维护方便。 

本发明与已经申请的专利有根本的不同，分述如下： 

申请专利“燃料控制系统”申请号85107926，采用“气体燃料流量控制装置包括一个气体燃料流量确定装置，它与内燃机的变量相对应，以便按该变量来确定一个所需的气体燃料的流量.该确定装置用来产生一个流量信号.这个信号可以用来控制一个控制气体燃料流量的阀 门.”而本申请则是采用气体成分分析探头测定混合气体的组分。 

申请专利“发动机燃料控制系统”申请号200980122532.X，采用“燃料控制系统包括连接至一对控制阀的电子控制系统，所述控制阀用于在一混合比下混合管道燃料与垃圾衍生燃料，以便控制流向内燃机的燃料流”而本发明并不控制燃料流量，通过测得燃料组分，调整点火参数。 

申请专利“一种汽车发动机灵活燃料控制系统”，申请号200820080616.4，该申请为“在原车电脑和喷油执行单元之间还依次包括输入电路，微控制器和输出电路，且在原车供油系统基础上加装低温启动单元；所述的微控制器由多个微控制芯片及外围电路组成；其中与发动机气缸数相同个数微控制芯片及其外围电路称为控制信号处理模块，负责对发动机各个缸的控制信号分别进行处理；另一个微控制芯片及其外围电路为管理模块，负责对其余芯片的工作状态进行管理并实现对低温启动单元的精确控制；低温启动单元包括燃料识别传感器、温度传感器、副油箱及汽油泵；燃料识别传感器、温度传感器及汽油泵分别连接至上述管理模块。本发明能实现甲醇燃料的低温启动问题。”可见其“燃料识别传感器”只是识别汽油与甲醇，本发明的核心则是识别混合气体燃料的组分，与之有根本的不同。 

申请专利“一种汽车多燃料控制系统“，申请号201020611012.5，该申请为”一种汽车多燃料控制系统，包括单片机，所述的单片机上连接有控制输出单元、转速参数比较单元和温度参数比较单元其经过一定的步骤完成其过程”，是通过比较转速和温度进行控制燃料，与本发明通过混合气体燃料组分的途径完全不同。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明的系统原理图。 

图2是自适应气体燃料控制系统气体发动机车辆、船舶或发电机组实施例的构造图。 

图3是自适应气体燃料控制系统汽油发动机车辆、船舶或发电机组实施例的构造图。