天然气发动机无电子节气门进气量控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种天然气发动机无电子节气门进气量控制装置及控制方法，其中控制装置主要增设了三通阀，该三通阀同时与中冷后温度传感器和混合器之间的管路、空气滤清器和涡轮增压器之间的管理以及废气增压流量控制阀连通；其中三通阀和废气增压流量控制阀同时与中央控制系统电连接，在中央控制系统的控制下调整开度，来旁通多余新鲜空气，去代替电子节气门的节流控制。其中控制方法，主要是由中央控制系统根据实际工况数据，调整三通阀和废气增压流量控制阀的开度，使本发明专利技术的天然气发动机的进气量，能够得到精确调控，也解决了设置电子节气门时所带来的泵气损失严重、机械结构过于复杂、成本较高等等一系列问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天然气发动机
，尤其涉及一种天然气发动机无电子节气门进气量控制装置及控制方法。
技术介绍
现有同类技术状况及其存在的问题和不足：国内外批量生产的发动机均为空气与燃气预混合需要采用电子节气门精确控制新鲜空气的进气量由于电控策略对于新鲜空气量的实时调节，电子节气门不停动作，导致故障率偏高采用电子节气门后增加了天然气发动机的泵气损失，使发动机充气效率及机械效率下降。采用当量燃烧路线后，为了获得更大的EGR率，限制电子节气门的工况更多，经济性优势下降，阻碍天然气发动机发展通过控制进气门开启关闭时间来控制进气量的方法机械结构过于复杂，成本较高。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术所要解决的第一个问题是：提供一种天然气发动机无电子节气门进气量控制装置，该装置在天然气发动机不安装电子节气门的条件下，通过增设的三通阀来精确调整进气量，从而使机械结构简单化，发动机泵气损失减小。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种天然气发动机无电子节气门进气量控制装置包括三通阀，所述三通阀包括第一旁通口、第二旁通口和第三旁通口，所述第一旁通口与发动机中冷后压力温度传感器和燃气混合器之间的管路连接，所述第二旁通口与空气滤清器和涡轮增压器之间的管路连接；废气增压流量控制阀，所述废气增压流量控制阀的进气口与所述三通阀的所述第三旁通口连接，同时所述废气增压流量控制阀的出气口与涡轮增压器和氧传感器之间的管路连接；中央控制系统，所述中央控制系统分别与所述三通阀和所述废气增压流量控制阀电连接来调整开度。优选方式为，所述中央控制系统包括用于对所述三通阀进行前馈控制的前馈控制模块，以及用于对所述三通阀进行PID控制的PID控制模块。优选方式为，所述废气增压流量控制阀的开度作为所述前馈控制的信号。优选方式为，所述中央控制系统包括用于采集脚踏板位置的脚踏板位置采集模块；以及用于采集进气管内气体压力的进气管压力采集模块。本专利技术所要解决的第二个问题是：提供一种天然气发动机无电子节气门进气量的控制方法，该方法通过旁通多余新鲜空气的方式，来代替电子节气门的节流控制模块，从而解决了使用电子节气门时所存在的问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种天然气发动机无电子节气门进气量的控制方法，中央控制系统获取实际运行工况数据，根据工况数据调整三通阀的开度，所述三通阀与发动机中冷后压力温度传感器和燃气混合器之间的管路连接，使多余新鲜空气被所述三通阀旁通；所述三通阀将旁通的多余新鲜空气送至空气滤清器和涡轮增压器之间的管路内，以及废气增压流量控制阀内。优选方式为，所述中央控制系统根据获取的实际工况数据，对所述三通阀进行PID控制，PID控制参数为预设定的标定量。优选方式为，所述中央控制系统根据所述废气增压流量控制阀的开度，对所述三通阀进行前馈控制，前馈控制参数为预设定的标定量。优选方式为，所述中央控制系统根据脚踏板位置采集模块获取实际工况数据。优选方式为，所述中央控制系统根据进气管压力采集模块获取进气管压力。优选方式为，包括以下步骤：中央控制系统获取脚踏板位置的数据；判断所述脚踏板位置的数据，在所述脚踏板位置为0时，中央控制系统对所述三通阀进行PID控制；否则获取进气管压力和废气增压流量控制阀的开度；判断所述进气管压力与大气压力的差值，当所述进气管压力不小于大气压力时，所述中央控制系统将所述三通阀的开度调到最大；否则，判断所述进气管压力与标定的进气管压力需求值的差值；若所述进气管压力大于进气管压力需求值时，判断所述废气增压流量控制阀的开度是否为0，若为0增大所述三通阀的开度，否则减小所述废气增压流量控制阀的开度；若所述进气管压力小于进气管压力需求值时，判断所述废气增压流量控制阀的开度是否为100％，若为100％减小所述三通阀的开度，否则增大所述废气增压流量控制阀的开度；若所述进气管压力等于进气管压力需求值时，不调整。采用上述技术方案后，本专利技术的有益效果是：由于本专利技术的天然气发动机无电子节气门进气量控制装置及控制方法，其中控制装置主要增设了三通阀，该三通阀同时与发动机中冷后温度传感器和混合器之间的管路、空气滤清器和涡轮增压器之间的管路以及废气增压流量控制阀连通；其中三通阀和废气增压流量控制阀同时与中央控制系统电连接，在中央控制系统的控制下调整开度，来旁通多余新鲜空气，去代替电子节气门的节流控制。其中控制方法，主要是由中央控制系统根据实际工况数据，调整三通阀和废气增压流量控制阀的开度，使本专利技术的天然气发动机的进气量，能够得到精确调控，也解决了设置电子节气门时所带来的泵气损失严重、机械结构过于复杂、成本较高等等一系列问题。附图说明图1是本专利技术天然气发动机无电子节气门进气量控制装置的结构示意图；图2是本专利技术天然气发动机无电子节气门进气量控制装置的原理框图；图3是本专利技术天然气发动机无电子节气门进气量控制方法的流程示意图；图中：1—气瓶、2—高压滤清器、3—电磁阀、4—减压器、5—低压滤清器、6—混合器、7—三通阀、8—空气滤清器、9—涡轮增压器、10—发动机中冷后压力温度传感器、11—废气增压流量控制阀、12—氧传感器、13—后处理器、14—点火装置。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1和图2所示，一种天然气发动机无电子节气门进气量控制装置包括：三通阀7，三通阀7包括第一旁通口、第二旁通口和第三旁通口，第一旁通口与发动机中冷后压力温度传感器10和燃气混合器6之间的管路连接，第二旁通口与空气滤清器8和涡轮增压器9之间的管路连接。废气增压流量控制阀11，废气增压流量控制阀11的进气口与三通阀7的第三旁通口连接，同时废气增压流量控制阀11的出气口与涡轮增压器9和氧传感器12之间的管路连接.中央控制系统，中央控制系统分别与三通阀7和废气增压流量控制阀11电连接来调整开度。如图2所示，本实施例的中央控制系统包括用于对三通阀7进行前馈控制的前馈控制模块，以及用于对三通阀7进行PID控制的PID控制模块。中央控制系统将废气增压流量控制阀11的开度作为前馈控制的信号。使三通阀7的开度，能够得到精确、及时准确的控制。如图2所示，本实施例的中央控制系统包括用于采集脚踏板位置的脚踏板位置采集模块；以及用于采集进气管内气体压力的进气管压力采集模块。如图1所示，本专利技术的天然气发动机无电子节气门进气量控制装置的燃气系统包括气瓶1、高压滤清器2，设在高压滤清器2上的电磁阀3、减压器4、低压滤清器5和混合器6，混合器6还与点火装置14连接；其中混合器6与发动机中冷后压力温度传感器10通过管路连接，点火装置14的废气排出端与涡轮增压器9连接，涡轮增压器9的废气侧依次与氧传感器12、后处理器连接13，新鲜空气侧与空气滤清器8连接和发动机中冷后压力温度传感器10连接。本专利技术的三通阀7在中央控制系统的控制下，根据实时工况进行PID控制，根据废气增压流量控制阀11的开度进行前馈控制，使天然气发动机能够快速的获取目标进气量，并达到间隙泵气损失，提高发动机机械效率的效果。因此本专利技术在不设在电子节气门的条件下，也能够实现节流控制，而且简化了机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
天然气发动机无电子节气门进气量控制装置，其特征在于，包括三通阀，所述三通阀包括第一旁通口、第二旁通口和第三旁通口，所述第一旁通口与发动机中冷后压力温度传感器和燃气混合器之间的管路连接，所述第二旁通口与空气滤清器和涡轮增压器之间的管路连接；废气增压流量控制阀，所述废气增压流量控制阀的进气口与所述三通阀的所述第三旁通口连接，同时所述废气增压流量控制阀的出气口与涡轮增压器和氧传感器之间的管路连接；中央控制系统，所述中央控制系统分别与所述三通阀和所述废气增压流量控制阀电连接来调整开度。

【技术特征摘要】
1.天然气发动机无电子节气门进气量控制装置，其特征在于，包括三通阀，所述三通阀包括第一旁通口、第二旁通口和第三旁通口，所述第一旁通口与发动机中冷后压力温度传感器和燃气混合器之间的管路连接，所述第二旁通口与空气滤清器和涡轮增压器之间的管路连接；废气增压流量控制阀，所述废气增压流量控制阀的进气口与所述三通阀的所述第三旁通口连接，同时所述废气增压流量控制阀的出气口与涡轮增压器和氧传感器之间的管路连接；中央控制系统，所述中央控制系统分别与所述三通阀和所述废气增压流量控制阀电连接来调整开度。2.根据权利要求1所述的天然气发动机无电子节气门进气量控制装置，其特征在于，所述中央控制系统包括用于对所述三通阀进行前馈控制的前馈控制模块，以及用于对所述三通阀进行PID控制的PID控制模块。3.根据权利要求2所述的天然气发动机无电子节气门进气量控制装置，其特征在于，所述废气增压流量控制阀的开度作为所述前馈控制的信号。4.根据权利要求1至3任一项所述的天然气发动机无电子节气门进气量控制装置，其特征在于，所述中央控制系统包括用于采集脚踏板位置的脚踏板位置采集模块；以及用于采集进气管内气体压力的进气管压力采集模块。5.一种天然气发动机无电子节气门进气量控制方法，其特征在于，中央控制系统获取实际运行工况数据，根据工况数据调整三通阀的开度，所述三通阀与发动机中冷后压力温度传感器和燃气混合器之间的管路连接，使多余新鲜空气被所述三通阀旁通；所述三通阀将旁通的多余新鲜空气送至空气滤清器和涡轮增压器之间的管路内，以及废气增压流量控制阀内。6.根据权利要求5所述的天然气发动机无电子节气...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏恩，李洪奎，
申请(专利权)人：潍柴西港新能源动力有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37