[发明专利]一种LNG/柴油双燃料发动机控制系统

说明书

本发明提供一种LNG/柴油双燃料发动机控制系统，其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；与现有技术相比，本发明采用一种开环和闭环相结合的方式实现对LNG/柴油双燃料发动机的运行控制，实现对引燃油量、天然气喷射时间和喷射量的实时控制调节，使柴油发动机运行平稳，提升发动机在双燃料运行模式下的性能。

技术领域

本发明涉及一种LNG（液化天然气)/柴油的双燃料发动机的控制系统。

背景技术

随着经济的迅猛发展，环境问题也日益严重，车辆尾气排放已成为主要污染源。虽然柴油机电控技术中的传感器，微处理器，执行器及专用集成电路日趋成熟，但是日益加剧的空气污染问题，迫使各国都开始研究更加清洁的替代能源。

天然气作为一种清洁能源，与传统的石油燃料相比，几乎没有颗粒物的排放。然而目前大多数的LNG/柴油双燃料发动机电控系统对于引燃油量和天然气喷射时间的控制都是采用开环控制的方法，缺乏对天然气喷射量进行闭环实时控制调节，发动机在双燃料运行模式下的性能无法得到进一步提升。

发明内容

本发明针对开环控制无法对天然气喷射量进行实时调节，导致可能的发动机运行不稳定、性能下降。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：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。

在本发明一实施例中，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。

在本发明一实施例中，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。