[发明专利]天然气发动机扩散燃烧的压力耦合控制方法和系统

说明书

本发明涉及一种天然气发动机扩散燃烧的压力耦合控制方法和系统，该方法包括：S11：检测天然气发动机的运行工况；S12：电控单元根据运行工况计算流入天然气发动机的油轨内的目标柴油油压值，并通过油轨内的柴油压力传感器检测流入油轨内的实际柴油油压值；S13：电控单元根据实际柴油油压值计算流入天然气发动机的气轨内的目标天然气气压值，并通过气轨内的气轨压力传感器信号调整流入气轨内的天然气；S14：目标柴油油压值和目标天然气气压值建立之后，依次向气缸内喷射高压柴油和高压天然气；S15：实时检测天然气发动机的实时工况，并根据实时工况及时调整目标柴油油压值和目标天然气气压值。本发明通过柴油和天然气的压力耦合控制提高扩散燃烧效率。

技术领域

本发明涉及天然气发动机技术领域，具体涉及一种天然气发动机扩散燃烧的压力耦合控制方法和系统。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

目前天然气发动机多采用预混燃烧技术，天然气在进气管内与空气混合，混合燃气进入气缸内在压缩上止点前通过火花塞点燃，然后燃烧做功，天然气发动机在实际应用过程中存在有一些问题，如天然气预混燃烧方式响应性差、热负荷高、可靠性低、容易产生爆震等问题，上述问题大大限制了发动机压缩比和爆发压力的提升，使发动机的热效率难以进一步提高。

为了克服天然气发动机在实际应用过程中存在的上述问题，提高天然气扩散燃烧的效率，研发人员往往会采用将天然气直接喷入气缸内并通过少量柴油引燃天然气的扩散燃烧方式，这种扩散燃烧方式虽然能很好的解决爆震问题以及提高天然气发动机的压缩比和热效率，但是，在实际应用过程中仍存在有一些问题，如喷入气缸内的天然气气压和柴油油压由发动机的运行工况确定，即当发动机的运行工况确定后，喷入气缸内的天然气气压和柴油油压随之确定，在此过程中天然气气压与柴油油压之间并无直接的联系，而柴油的主要作用为引燃天然气，因此，此扩散燃烧方式会导致天然气气压和柴油油压的配合度不够，最终导致柴油引燃天然气的效果大大降低。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种天然气发动机扩散燃烧的压力耦合控制方法，该方法通过将喷入天然气发动机的柴油和天然气进行压力耦合控制，使喷入天然气发动机的柴油和天然气充分燃烧，从而提高天然气发动机的扩散燃烧效率。该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的第一方面提供了一种天然气发动机扩散燃烧的压力耦合控制方法，天然气发动机扩散燃烧的压力耦合控制方法包括如下步骤：S11：检测天然气发动机的运行工况；S12：电控单元根据运行工况计算流入天然气发动机的油轨内的目标柴油油压值，并通过油轨内的柴油压力传感器检测流入油轨内的实际柴油油压值；S13：电控单元根据实际柴油油压值计算流入天然气发动机的气轨内的目标天然气气压值，并通过气轨内的气轨压力传感器信号调整流入气轨内的天然气；S14：目标柴油油压值和目标天然气气压值建立之后，依次向气缸内喷射高压柴油和高压天然气；S15：实时检测天然气发动机的实时工况，并根据实时工况及时调整目标柴油油压值和目标天然气气压值。

优选地，步骤S11包括：根据油门信号和天然气发动机的转速信号检测天然气发动机的运行工况。

优选地，天然气发动机上设置有位于油箱与气缸之间的高压油泵和油轨，油轨用于储存高压柴油且油轨内设置有柴油压力传感器，步骤S12包括：S121：根据目标柴油油压值控制高压油泵的泵油量使油轨内形成高压柴油；S122：通过柴油压力传感器检测流入油轨内的高压柴油的实际柴油油压值，根据实际柴油油压值调整高压油泵的泵油量，使油轨内的高压柴油的压力值达到目标柴油油压值。

优选地，天然气发动机上设置有位于天然气瓶和气缸之间的天然气泵和气轨，气轨用于储存高压天然气且气轨内设置有天然气压力传感器，步骤S13包括：S131：根据实际柴油油压值控制天然气泵的泵气量使气轨内形成高压天然气；S132：根据气轨内的天然气压力传感器的天然气压力信号调整天然气泵的泵气量，使气轨内的高压天然气的压力值达到目标天然气气压值。