[发明专利]一种LNG/柴油双燃料发动机控制系统

权利要求书

1.一种LNG/柴油双燃料发动机控制系统，其特征在于：包括电子控制单元及依次与电子控制单元连接的转速传感器、油门位置传感器、水温传感器、排气温度传感器、氧传感器、天然气供给系统及柴油供给系统；

所述转速传感器用于测量发动机曲轴转速；所述油门位置传感器用于测量油门开度；所述水温传感器用于测量发动机的冷却水温；所述排气温度传感器、氧传感器安装在发动机排气管前段，准确检测发动机排气中的空燃比反馈信号并传送给电子控制单元，使电子控制单元能判别气缸内混合气浓度和燃烧情况，并对柴油引燃油量、天然气喷射时间和喷射量进行实时控制调节；

所述柴油供给系统包括油箱、燃油滤清器、输油泵、喷油泵、喷油嘴、步进电机及喷油压力传感器；所述油箱存储柴油；燃油滤清器安装于油箱与输油泵之间，用于滤除柴油杂质；喷油泵连接喷油嘴；步进电机分别控制输油泵、喷油泵；喷油压力传感器安装在喷油泵与喷油嘴间，并与电子控制单元连接；

所述天然气供给系统包括LNG储罐、液化器、调压阀、电磁阀、天然气喷嘴、混合器及天然气压力传感器；LNG储罐用于存储天然气；天然气经液化器液化依次流经调压阀、电磁阀、天然气喷嘴、混合器；天然气压力传感器安装在调压阀与电磁阀之间，并与电子控制单元连接；

喷油压力传感器，转速传感器，油门位置传感器，水温传感器和排气温度传感器的信号同时传送给电子控制单元，根据传入信号，电子控制单元输出信号给步进电机和天然气喷嘴；其中步进电机用于控制LNG/柴油双燃料发动机的引燃量，电子控制单元根据转速信号确定发动机的转速和电磁阀开关时间；电子控制单元根据喷油压力传感器产生的信号确定天然气喷气时刻;

LNG/柴油双燃料发动机空燃比的控制采用开环控制和闭环控制相结合的方式，根据氧传感器所测量的空燃比与目标空燃比的闭环调节油量和燃气量使实测空燃比和目标空燃比一致。

2.根据权利要求1所述的LNG/柴油双燃料发动机控制系统，其特征在于：所述混合器为柱塞式双排孔混合器，安装在发动机涡轮增压与进气歧管之间，缩短天然气和空气的混合气到发动机气缸的距离，减少控制系统对天然气喷射量的控制发生变化到实际进入气缸的混合气发生变化的时间差，提高响应速度。

3.根据权利要求1所述的LNG/柴油双燃料发动机控制系统，其特征在于：该系统将双燃料发动机的运行工况主要划分为启动和怠速工况、过渡工况、限速工况、常规工况和瞬态工况，发动机工作模式分为停止模式、启动-怠速模式、常规模式、过渡模式、限速模式和瞬态模式，不同工况采用不同的工作模式；双燃料下各工作模式的判断是根据发动机当前的油门开度和转速来确定切换的；所述各模式的定义如下：

停止模式：发动机停止运行，各执行机构停止工作；

启动-怠速模式：发动机启动，但是油门踏板未被踩下这段时间内发动机的工作状态；

限速模式：双燃料发动机转速超过2800r/min时的工作状态；

常规模式：双燃料模式正常运行时的工作状态；

瞬态模式：包括有急加速模式和减速模式，急加速模式是指油门踏板未被踩下的工作状态，急减速模式是指驾驶员油门踏板被松开的工作状态；

过渡模式：发动机从纯柴油工作模式向双燃料工作模式切换时的工作状态；

同时，判定天然气模式状态必须满足以下两个条件：LNG储罐的储气压力不低于设定值，发动机温度应不低于最低温度阈值，发动机转速应高于设定值，即发动机必须运行一段时间。