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[发明专利]一种基于液压泵和回收制动能量的氢气加压装置及控制方法-CN202111496959.5有效
发明人：纪常伟;洪琛;汪硕峰;杨金鑫;辛固;孟昊;常珂 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-12-08 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： F02M21/02 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于液压泵和回收制动能量的氢气加压装置及其控制方法。本发明针对低压氢罐无法为缸内直喷氢内燃机供给高压氢气的难题和高压氢气缓冲槽的供氢续航问题；当高压氢气缓冲槽的剩余氢气压力低于缸内直喷氢内燃机所需的供氢压力时，将低压氢罐储存的氢气引入隔膜式蓄能器，通过隔膜式蓄能器将低压氢罐储存的氢气加压至缸内直喷氢内燃机所需的供氢压力；加压后的氢气推开单向阀进入高压氢气缓冲槽，通过高压氢气缓冲槽为缸内直喷氢内燃机供给高压氢气，实现了低压氢罐为缸内直喷氢内燃机供给高压氢气，确保了高压氢气缓冲槽的供氢续航。本发明通过电控单元的控制实现了基于液压泵和回收制动能量的氢气加压装置系统的稳定运行。
一种基于液压泵回收制动能量氢气加压装置控制方法

[发明专利]一种氢气射流点火氨内燃机及控制方法-CN202210481942.0有效
发明人：纪常伟;辛固;汪硕峰;常珂;孟昊;杨金鑫;洪琛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-05-05 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： F02B19/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种氢气射流点火氨内燃机及控制方法，涉及发动机领域。该系统包括缸套、活塞、缸盖，缸套内部形成有主燃烧室，缸盖安装于缸套端口，并在缸盖上设置有喷油器和内部中空的射流室，所述射流室内布置有火花塞和射流室喷射器。所述射流室朝向所述主燃室的一端开设中心喷孔和多个分布于中心喷孔周边的外围喷孔。本发明提供的氢气射流点火燃烧系统，通过设计合理的预燃室参数，并配合主燃室喷射器的喷射策略，实现内燃机在多种燃烧模式下稳定运行。本发明有利拓宽氨发动机的稀燃极限，提高氨发动机的热效率。
一种氢气射流点火内燃机控制方法

[发明专利]一种燃用氢气柴油混合燃料的发动机及控制方法-CN202110952754.7有效
发明人：纪常伟;侯瑞峰;汪硕峰;王喆;杨金鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-19 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： F02D41/00 文献下载
摘要：本发明提供一种燃用氢气柴油混合燃料的发动机及控制方法，具体内容涉及氢气和柴油在发动机上的混合与混合燃料在发动机上的燃烧控制。该发动机在柴油发动机本体的基础上增加了一套氢气柴油供给及混合装置、火花塞、电子控制单元及相关管路的方式，通过预先将加压后的高压氢气溶解于柴油中这种新式混合方法，实现了含氢燃料的制备，并且针对发动机的不同工况通过调整高压氢气压力和对溶氢柴油进行泄压的方式控制氢气与柴油的比例，将预混完毕的溶氢柴油通过高压泵加压后喷射，利用溶氢柴油中氢气的闪急沸腾效应促进燃油破碎及火焰周围高浓度分布改善发动机的喷雾与燃烧特性。本发明为实现发动机的节能减排提供了有效技术方案。
一种氢气柴油混合燃料发动机控制方法

[发明专利]一种面向增程器应用的零碳燃料转子机及控制方法-CN202310709343.4在审
发明人： 汪硕峰;孙禹;纪常伟;杨金鑫;王怀宇 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： F02B43/00 文献下载
摘要：本发明设计了一种面向增程器应用的零碳燃料转子机及控制方法。具体涉及一种根据电动汽车电池电量和汽车负荷率调节氨氢转子机运行的控制方法。本发明以电动汽车电池电量传感器输出信号为根据，判断电动汽车的电池电量，来控制增程器用氨氢转子机的运转状况，同时，根据汽车的负荷率输出信号到转子机电子节气门、氨气喷嘴和氢气喷嘴，控制燃料的喷射油量，合理改变氢气和氨气的供给策略，使氨‑氢‑空混合气在当量比为1的情况下燃烧，保证转子机运行的经济性，实现转子机在零碳排放的前提下为电动汽车电池充电，增加电动汽车的续航里程。
一种面向增程器应用燃料转子控制方法

[发明专利]一种复合喷射氨氢发动机及控制方法-CN202210497568.3有效
发明人：纪常伟;辛固;汪硕峰;常珂;孟昊;洪琛;杨金鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-05-05 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： F02D19/06 文献下载
摘要：本发明为一种复合喷射氨氢发动机及控制方法，具体涉及一种根据发动机工况调节氢气和氨气的喷射方式及喷射参数的控制方法，目的是实现发动机的高功率输出和避免出现早燃、回火和爆震等异常燃烧。主要包括进气系统、氢气供给系统、氨气供给系统和控制系统。ECU通过曲轴位置传感器、转速传感器判断曲轴位置和转速，并根据爆震和进气歧管压力传感器判断爆震和回火，根据功率需求及异常燃烧控制需求调节氢气供给系统的高压氢气减压和低压减压阀，从而实现高压氢气直喷和低压氢气进气道喷射，同时调节氨气供给系统的喷射脉宽。该复合喷射氨氢发动机可以消除氢发动机回火和爆震等异常燃烧问题，同时可以提高发动机输出功率及续驶里程。
一种复合喷射发动机控制方法

[发明专利]一种采用扩散燃烧的涡流室式氢转子机及控制方法-CN202310709699.8在审
发明人：纪常伟;吴事凡;杨金鑫;汪硕峰;孟昊 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： F02B53/10 文献下载
摘要：本发明设计了一种采用扩散燃烧的涡流室式氢转子机及控制方法，具体涉及一种转子机氢气直喷入涡流室内实现扩散燃烧的结构优化以及控制方法，以实现氢转子机的良好性能。本发明通过采用涡流室的结构以及扩散燃烧的方法，实现点火强化和漏气降低。同时，通过采用扩散燃烧的方式克服了传统转子机火花塞点火带来的燃烧缓慢且不完全的问题，并减少氢气的壁面传热损失，实现氢转子机的良好性能。另外，通过采用涡流室内直喷氢气，可减少氢转子机中出现的回火、早燃等异常燃烧现象，以实现氢转子机的良好性能。
一种采用扩散燃烧涡流室式氢转子控制方法

[发明专利]一种氨氢内燃机及控制方法-CN202310527600.2在审
发明人：纪常伟;强艳飞;汪硕峰;辛固;洪琛;杨金鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： F02M21/02 文献下载
摘要：本发明提出一种氨氢内燃机及控制方法，对尾气余热能量进行回收，同时实现安全可靠的燃料供给并降低氢燃料的异常燃烧从而实现高功率和高效率。包括进气系统、预储氢气供给系统、液油储氢供给系统、蓄压式储氨(液氨)供给系统和控制系统。其优点是可以利用内燃机尾气余热为氢油储氢系统提供热量，分解产生氢燃料。而蓄压式储氨(液氨)系统具有稳定的工作压力，可以使氨燃料以液氨的形式与氢燃料进行混合燃烧，其较大的汽化潜热可以克服氢内燃机的异常燃烧，较大的体积能量密度也会增加内燃机的动力性能。该内燃机及控制方法可以实现安全可靠的燃料供给并降低氢燃料的异常燃烧，具有良好的发展前景。
一种内燃机控制方法

[发明专利]一种氨内燃机及控制方法-CN202310527586.6在审
发明人：纪常伟;强艳飞;汪硕峰;辛固;洪琛;杨金鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： F02M21/02 文献下载
摘要：本发明提出一种氨内燃机及控制方法，具体涉及到一种利用加热装置系统通过对氨燃料加热实现氨内燃机混合燃烧及控制方法，目的是实现高压缩比的氨内燃机的正常燃烧，同时对尾气余热能量进行回收。主要包括进气系统、氢气供给系统、氨气供给系统、氨气加热系统和控制系统。其优点是不同工况下，选择不同加热模式，对氨燃料进行加热，使氨燃料以较高的温度进入缸内，避免氨内燃机着火困难，点火延迟增加以及燃烧速度慢等问题。本发明可以实现高压缩比的氨内燃机的正常燃烧，同时对尾气余热能量进行回收，具有良好的发展前景。
一种内燃机控制方法

[发明专利]一种基于氢气气道喷射的主动射流点火装置及控制方法-CN202310338947.2在审
发明人： 汪硕峰;尹燕旭;沈浩昱;衣玥;赵天瑀 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-04-01 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： F02D43/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于氢气气道喷射的主动射流点火装置及控制方法，具体内容涉及一种基于氢气低压喷射实现预燃室内氢气浓度与燃烧强度主动调整，及基于氢主动射流装置实现向主燃烧室掺氢的装置及方法。该装置通过设置旋转气门(2)使从低压氢气喷嘴(5)喷出的氢气进入预燃室(1)并防止预燃室的高温、高压作用到氢气喷嘴，实现了利用低压氢气喷嘴主动调整射流点火装置内混合气组分，通过电子控制单元(8)控制氢气喷嘴的喷射规律可以通过喷孔(9)实现向主燃烧室的掺氢，通过调整氢气喷射与点火可以实现对预燃室与主燃烧室燃烧强度的调整，从而有效提高了低活性燃料与超稀薄燃烧内燃机的着火稳定性、热效率与动力性。
一种基于氢气喷射主动射流点火装置控制方法

[发明专利]一种基于液氢燃料的椭圆活塞旋转发动机及其控制方法-CN202310307595.4在审
发明人：纪常伟;史梦圆;汪硕峰;杨金鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： F02B53/10 文献下载
摘要：本发明设计了一种基于液氢燃料的椭圆活塞旋转发动机及其控制方法，属于发动机领域，具体涉及一种根据发动机转速，通过调节冷风风扇流量大小来控制氢气的进气温度的控制策略。本发明根据转速、冷却介质温差和流量、液氢前后温差与流量的输出信号为依据，将发动机转速划分为三个区间，通过冷却风扇来调节不同转速下氢气的进气温度，利用其低温及汽化潜热的特性来抑制发动机回火、爆震和异常燃烧现象发生。
一种基于液氢燃料椭圆活塞旋转发动机及其控制方法

[发明专利]一种基于氨燃料的内燃机-燃料电池混合发电装置及其控制方法-CN202210590709.6有效
发明人：纪常伟;杨金鑫;汪硕峰 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： F02B43/10 文献下载
摘要：本发明提出一种基于氨燃料的内燃机‑燃料电池混合发电装置及其控制方法，利用内燃机与燃料电池冷却液热量进行液氨的汽化，利用内燃机排气能量进行氨气裂解，分离净化出的氢气提供给内燃机和燃料电池；同时，本发明提出将燃料电池排出的热空气通入内燃机进气道的空气能耦合；提出将燃料电池氢气循环管路中的氢气回收到内燃机的化学能耦合；提出利用热耦合器实现内燃机与燃料电池的一体化热管理；提出利用机械耦合增速器实现内燃机轴功驱动燃料电池空气压缩机；提出利用AC/DC‑DC/DC电耦合器实现内燃机与燃料电池的混合发电；此外，本发明提出了一种基于氨燃料的内燃机‑燃料电池混合发电控制策略，实现内燃机的零碳运行及其与燃料电池的高效混合发电。
一种基于燃料内燃机燃料电池混合发电装置及其控制方法

[发明专利]一种基于液氮控温的氢氧内燃机及控制方法-CN202310231040.6在审
发明人： 汪硕峰;杨淏文;申健璞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： F02M21/02 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于液氮控温的氢氧内燃机及控制方法，具体内容涉及氢氧进排气控制技术和进气系统控温技术。本发明在保留内燃机本体全部零件的基础上增加了一套液氮冷却系统、一套风冷换热系统及一套温度电控系统。液氮冷却系统包括两台液氮管壳式换热器，通过将液氮置于壳体内部，气体置于管道内部，达到迅速降低气体温度的目的；风冷换热系统通过风扇的工作效率对管道进行强制换热，达到提高气体温度的目的；温度电控系统根据发动机工况及进气歧管工况特点判定发动机是否出现异常工况，发出信号对温控模块进行反馈调节，使发动机所进气体的能量满足既不影响点火也不会出现早燃、爆震、回火等异常燃烧的需求。
一种基于液氮内燃机控制方法

[发明专利]一种缸内喷水的氢发动机及控制方法-CN202110882275.2有效
发明人：纪常伟;辛固;汪硕峰;常珂;孟昊;杨金鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-02 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： F02B47/02 文献下载
摘要：本发明为一种缸内喷水氢燃料发动机及控制方法，具体涉及一种进气道喷氢与缸内喷水相结合的火花点火发动机及控制方法。该发动机包括进气系统、氢气供给系统、缸内喷水系统和电控系统。根据控制需求调节氢气供给系统的氢气减压阀和氢气喷射器的喷射脉宽，同时调节节气门开度，控制进气量，从而控制过量空气系数。ECU通过曲轴位置传感器和转速传感器判断曲轴位置和转速，并根据爆震传感器信号判断爆震的发生。根据爆震信号调节水泵压力和喷水器的脉宽，控制缸内燃烧。该发动机及控制方法可以消除氢发动机的爆震现象，降低氮氧化物排放，提高其工作范围。
一种喷水发动机控制方法

[发明专利]一种氢/氨双燃料发动机及控制方法-CN202110914087.3有效
发明人：纪常伟;辛固;汪硕峰;常珂;孟昊;杨金鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-02 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： F02D19/06 文献下载
摘要：一种氢/氨双燃料发动机及控制方法。本发明为一种氨氢发动机及其控制方法，具体涉及一种根据发动机工况调节氢气和氨气掺混比的发动机及控制方法，目的是实现高效率和高功率输出并控制爆震。主要包括进气系统、氢气供给系统、氨气供给系统和控制系统。ECU通过曲轴位置传感器、转速传感器判断曲轴位置和转速，并根据爆震传感器判断爆震的发生，根据需求调节氢气供给系统的氢气减压阀和氢气喷射器的喷射时刻和喷射脉宽，同时调节氨气供给系统的氨气减压阀和氨气喷射器的喷射时刻和喷射脉宽，从而确定氨氢混合比例。该发动机及控制方法可以消除氢发动机爆震现象，提高其工作范围。
一种燃料发动机控制方法

[发明专利]发动机及其控制方法-CN202011293113.7有效
发明人：张擘;汪硕峰;齐洪峰 -专利权人：中车工业研究院有限公司
申请日： 2020-11-18 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： F02D43/00 文献下载
摘要：本发明涉及动力装置技术领域，提供一种发动机及其控制方法，其中发动机包括缸体和活塞，缸体内形成燃烧室，活塞滑动连接在缸体内，缸体上设置有连通至燃烧室的进气道和排气道，发动机还包括：调节顶盖，调节顶盖滑动连接在缸体内，用于滑动调节压缩比；火花塞式缸压传感器，用于采集燃烧室内的压力信息以及用于点火；进气门，用于控制进气道与燃烧室通路的开闭；排气门，用于控制排气道与燃烧室通路的开闭；控制装置，用于根据压力信息控制调节顶盖的位置、进气门和排气门的运行以及火花塞式缸压传感器的点火。本发明的发动机及其控制方法能够使发动机的实际压缩比实时满足混合气高效燃烧的需求，具有结构简单、运行稳定的优点。
发动机及其控制方法

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