[发明专利]天然气发动机防喘振控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于发动机控制技术领域，具体涉及一种天然气发动机防喘振控制系统及方法。

背景技术

使用节气门控制的增压天然气发动机，当大负荷运行后，在突卸负荷时，节气门需要快速关小以减少发动机进气量，降低发动机功率输出；由于节气门关小，节气门后压力迅速减小，而节气门前维持增压后的高压，如果不及时将气体排出，高压气体会反向冲击压气机叶轮，影响增压器寿命，同时此工况易使发动机产生喘振。

目前，现有技术中一般通过增加防喘振阀来防止发动机发生喘振，但是由于防喘振阀打开时间仅由进气歧管负压建立时间决定，其响应性较差，并不能很好地防止喘振发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种控制精确、响应及时、能够有效控制喘振的天然气发动机防喘振控制系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

天然气发动机防喘振控制系统，包括电控单元，还包括：

电子节气门，安装于发动机的进气总管上并由所述电控单元调控开度，用于调节可燃混合气的流量；

电子油门，传送脚踏板踩踏深浅与快慢的信号至所述电控单元，从而控制所述电子节气门的开度；

节气门前压力传感器，安装于所述电子节气门前的进气总管上，用于检测所述电子节气门前的进气压力并传送至所述电控单元；

节气门后压力传感器，安装于所述电子节气门后的进气歧管上，用于检测所述电子节气门后的进气压力并传送至所述电控单元；

取气支管，一端与所述电子节气门前的进气总管相连通，另一端安装有电控防喘振阀，所述电控防喘振阀亦由所述电控单元调控开度。

作为优选的技术方案，所述电控防喘振阀的排气端安装有消音器。

本发明还提供了一种天然气发动机防喘振控制方法，包括如下步骤：

步骤一、喘振前判定

当节气门后压力传感器检测到节气门后的进气压力下降，且电子油门传送的脚踏板下降信号同时满足时，电控单元判定司机意图卸负荷，此时激活节气门控制功能，执行步骤二；

当节气门前压力传感器、节气门后压力传感器测得的节气门前后压差达到设定值，且同时满足发动机转速限值、增压压比限值、发动机负荷限值及脚踏板位置下降斜率限值时，电控单元激活防喘振阀控制功能，执行步骤三；

步骤二、节气门控制

电子节气门打开一定开度，同时切断燃料供给，通过发动机将部分高压气排出，以防止喘振；

步骤三、防喘振阀控制

电控防喘振阀立即打开，通过取气支管、消音器释放高压气，降低节气门前的进气压力，以控制喘振。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：系统结构设计简单合理，通过喘振前判定、电子节气门控制逻辑及电控防喘振阀控制逻辑，控制精确、响应及时，能够有效控制发动机突卸负荷时形成喘振，特别适合应用于大排量的增压天然气发动机，效果极佳。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例中控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中控制方法的控制原理图。

图中：1-电控单元；2-电子节气门；3-进气总管；4-电子油门；5-节气门前压力传感器；6-节气门后压力传感器；7-进气歧管；8-取气支管；9-电控防喘振阀；10-消音器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，天然气发动机防喘振控制系统，包括电控单元1，如ECU(车载电脑)，还包括：

电子节气门2，安装于发动机的进气总管3上并由所述电控单元1调控开度，用于调节可燃混合气的流量；

电子油门4，传送脚踏板踩踏深浅与快慢的信号至所述电控单元1，从而控制所述电子节气门2的开度；

节气门前压力传感器5，安装于所述电子节气门2前的进气总管3上，用于检测所述电子节气门2前的进气压力并传送至所述电控单元1；

节气门后压力传感器6，安装于所述电子节气门2后的进气歧管7上，用于检测所述电子节气门2后的进气压力并传送至所述电控单元1；