[发明专利]一种气体燃料内燃发动机控制装置及方法

权利要求书

1.一种气体燃料内燃发动机控制装置，其特征在于：包括燃气喷射阀(3)、第一空气阀(1)、第二空气阀(2)、燃气供给管路(10)、空气增压器(21)、气缸(30)和控制装置(101)，所述空气增压器(21)上设置有增压器空气进口(a)和增压器空气出口(b)，所述气缸(30)上设置有气缸空气进口(c)和气缸燃气进口(d)，所述燃气喷射阀(3)安装在气缸燃气进口(d)和燃气供给管路(10)之间，所述第一空气阀(1)安装在增压器空气出口(b)与气缸(30)之间，所述第二空气阀(2)安装在增压器空气进口(a)与增压器空气出口(b)之间，所述控制装置(101)的输入端用于接收空气压力信号(4)、发动机转速信号(5)和负载功率信号(6)，控制装置(101)的输出端分别与第一空气阀(1)、第二空气阀(2)和燃气喷射阀(3)的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种气体燃料内燃发动机控制装置，其特征在于：所述空气压力信号(4)为气缸空气进口(c)的空气压力，用于控制装置(101)计算后控制发动机运行所需的空气量。

3.根据权利要求1所述的一种气体燃料内燃发动机控制装置，其特征在于：所述负载功率信号(6)为发动机负载功率，用于控制装置控制发动机运行所需的燃气量和空气量。

4.根据权利要求1所述的一种气体燃料内燃发动机控制装置，其特征在于：所述气缸(30)的一端连接有废气涡轮机(22)。

5.根据权利要求1所述的一种气体燃料内燃发动机控制装置，其特征在于：所述燃气喷射阀(3)、第一空气阀(1)和第二空气阀(2)的数量至少为一个。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种气体燃料内燃发动机控制装置的控制方法，其特征在于：

当，发动机空载运行时，燃气喷射阀(3)被设置到保证发动机转速稳定的一个开启位置，第一空气阀(1)根据燃气喷射阀(3)开启位置被设置到的一个开启位置，第二空气阀(2)被设置到关闭位置，保证发动机空载运行时转速稳定；

当，发动机由空载缓慢加载到满载过程时，设置燃气喷射阀(3)稳定增加到发动机满载功率开启位置，第一空气阀(1)根据燃气喷射阀(3)开启位置被设置到的一个开启位置，第二空气阀(2)根据第一空气阀(1)开启位置被设置到一个开启位置，保证发动机满载运行时转速稳定；

当，发动机由满载突卸负载到空载工况动作后，燃气喷射阀(3)被快速设置到关闭位置，在设置燃气喷射阀(3)关闭的同一时间，设置快速增加第一空气阀(1)开启位置和第二空气阀(2)被快速设置到关闭位置，保证突卸负载后燃气不能进入气缸(30)，利用增加进入气缸(30)内的空气量抑制发动机转速过高和控制发动机转速快速降低；

当，发动机由空载突加负载到满载工况动作后，燃气喷射阀(3)被设置快速增加到一个开启位置，在设置燃气喷射阀(3)开启的同一时间，设置第一空气阀(1)逐渐增加到一个开启位置，设置第二空气阀(2)快速增加到一个开启位置，利用增加进入气缸(30)内的燃气量阻止发动机转速降低和控制发动机转速快速升高。

7.根据权利要求6所述的一种气体燃料内燃发动机控制方法，其特征在于：在发动机由空载缓慢加载到满载过程时，发动机带载运行工作中有小负载功率增减时，通过设置增加第二空气阀(2)开启位置降低增压器空气出口(b)与第一空气阀(1)之间的空气量，通过设置减小第二空气阀(2)开启位置升高增压器空气出口(b)与第一空气阀(1)之间的空气量，保证了发动机满载运行中转速稳定。

8.根据权利要求6所述的一种气体燃料内燃发动机控制方法，其特征在于：当发动机由满载突卸负载到空载工况动作时，通过增加进入气缸(30)内空气量使发动机转速快速降低后，燃气喷射阀(3)被快速设置到开启位置，在设置燃气喷射阀(3)开启的同一时间，设置快速减小第一空气阀(1)到一个开启位置，第二空气阀(2)被设置的关闭位置保持不变，发动机转速能被快速恢复到设定的空载转速。

9.根据权利要求6所述的一种气体燃料内燃发动机控制方法，其特征在于：当发动机由空载突加负载到满载工况动作时，通过增加进入气缸(30)内的燃气量阻止发动机转速降低后，设置燃气喷射阀(3)跟随发动机转速升高逐渐减小到满足发动机满载运行的开启位置，在燃气喷射阀(3)被设置减小的同一时刻，设置第一空气阀(1)跟随发动机转速升高逐渐增加开启到满足发动机满载运行的开启位置，设置第二空气阀(2)迅速减小到满足发动机满载运行的开启位置，保证了发动机由空载突加负载到满载过程中发动机能快速升高到设定的满载运行转速。