一种气体燃料发动机燃气喷射装置及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111412088A(43)申请公布日2020.07.14(21)申请号201910010396.0(22)申请日2019.01.07(71)申请人郑州大学地址450001河南省郑州市高新技术开发区科学大道100号(72)发明人丁顺良彭上李朋阳高建设(51)Int.Cl.F02M21/02(2006.01)F02D41/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种气体燃料发动机燃气喷射装置及控制方法(57)摘要本发明提供的是一种气体燃料发动机（包括双燃料发动机和气体机）燃气喷射装置及控制方法。控制系统由主控制器、CAN总线、多级燃气喷射装置组成；多级燃气喷射装置包括CAN收发器、MCU、电磁阀驱动、电磁阀组，多级燃气喷射装置采用CAN收发器、MCU、电磁阀驱动、电磁阀组集成一体的结构，电磁阀组内设置多个独立控制的小流量电磁阀；控制方法采用分布式控制方式。本发明不仅可以兼顾发动机启动和小负荷运行时燃气的小流量精确控制，又可以通过每个电磁阀组中的多个小流量电磁阀联合喷射满足高负荷运行时燃气的大流量要求，能改善发动机的经济性和排放性能，并且结构紧凑，控制灵活可靠，抗干扰强，可降低成本。CN111412088ACN111412088A权利要求书1/1页1.一种气体燃料发动机燃气喷射装置，其特征是它包括主控制器（2）、CAN总线（3）、活塞位置传感器（10）、上止点位置传感器（11）和至少六组多级燃气喷射装置（4），所述的主控制器（2）由主MCU（1）和主控制器CAN收发器（9）组成，主MCU（1）通过主控制器CAN收发器（9）连接在CAN总线（3）上；所述的多级燃气喷射装置（4）由电磁阀组（5）、电磁阀驱动装置（6）、分控制器MCU（7）和分控制器CAN收发器（8）组成；电磁阀组（5）由多个独立控制的小流量电磁阀组成，每个小流量电磁阀受控于电磁阀驱动装置（6），电磁阀驱动装置（6）受控于分控制器MCU（7），分控制器MCU（7）通过分控制器CAN收发器（8）连接在CAN总线（3），活塞位置传感器（10）的信号输出端连接在主MCU（1）的一个信号输入端上。2.根据权利要求1所述的一种气体燃料发动机燃气喷射装置，其特征是电磁阀组（5）、电磁阀驱动装置（6）、分控制器MCU（7）、分控制器CAN收发器（8）采用集成一体的结构。3.根据权利要求1所述的一种气体燃料发动机燃气喷射装置，其特征是主控制器（2）与分控制器MCU（7）通过CAN总线（3）采用分布式控制。4.根据权利要求1一种气体燃料发动机燃气喷射装置，其特征是电磁阀组内设置多个独立控制的小流量电磁阀可独立控制；电磁阀通过管道联接上下阀体；当小流量电磁阀的电磁线圈不通电时，燃气不喷射；当小流量电磁阀的电磁线圈通电时，小流量电磁阀开启，燃气经由气轨、燃气分配器、燃气通道、稳压室、出口进入发动机气缸。5.根据权利要求1一种气体燃料发动机燃气喷射装置，其特征是增加了六个上止点位置传感器（11），每个上止点位置传感器（11）连接在一个分控制器MCU（7）的一个信号输入端上。6.一种基于权利要求1的一种气体燃料发动机燃气喷射装置的控制方法，其特征是主控制器（2）对活塞位置传感器（10）的信号进行采集处理与分析计算，主MCU（1）根据采集的信息计算下一时刻的供气气缸、喷气正时和喷气脉宽，六个多级燃气喷射装置（4）分别控制对六缸柴油机的六个缸进行燃气供给，主控制器（2）与多级燃气喷射装置（4）通过CAN总线（3）进行通信。7.根据权利要求6所述的气体燃料发动机燃气喷射装置的控制方法，其特征是控制方法的步骤为主控制器（2）与六个多级燃气喷射装置（4）的CAN总线滤波功能全部打开，CAN总线具有ID滤波的功能，当系统希望向某个气缸供气时就把这个气缸对应的多级燃气喷射装置（4）的编号作为ID，各个多级燃气喷射装置（4）的控制电路检测到CAN总线（3）上的信号后开始滤波，当如果滤波通过则接收后面的数据位，其他多级燃气喷射装置（4）的控制电路则不再接收数据，这样就实现了对六个气缸多级燃气喷射装置（4）的识别管理与控制；多级燃气喷射装置（4）的分控制器MCU（7）在接收到信息后按照预先定义的方式解析数据位，得到喷气量和喷气时刻，再根据喷气量进一步确定喷气脉宽和需要开启的电磁阀数量；根据每个电磁阀（14）的使用情况进一步的确定开启哪些阀，通过电磁阀驱动装置（6）输出控制电磁阀的喷气正时和喷气脉宽，完成本次喷射，等待进入下一工作循环。2CN111412088A说明书1/3页一种气体燃料发动机燃气喷射装置及控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种气体燃料发动机，具体涉及气体燃料发动机的燃气喷射装置，本发明也涉