二甲醚/氢气内燃机动力系统的控制方法技术方案

技术编号:7915510 阅读:245 留言:0更新日期:2012-10-25 00:27
二甲醚/氢气发动机动力系统及控制方法,属内燃机节能及代用燃料利用领域,包括二甲醚和氢气两套供气装置,利用尾气余热对二甲醚进行重整制氢,包括二甲醚和氢气罐、尾气余热重整器、混合燃料控制单元、二甲醚重整器控制器以及曲轴转角信号、冷却水温度信号、进气温度和压力信号等输入信号以及二甲醚和氢气喷射信号、点火模块信号、怠速马达控制信号和尾气余热重整器控制信号等输出信号。其可通过使用二甲醚和氢气改善并提高点燃式发动机的排放和燃烧性能,同时通过二甲醚重整制氢可以降低使用成本并实现氢气的补充。该装置设计结构简单、易于安装且成本较低,同时该系统还具有良好的适应性和扩展性,具有广泛的市场前景和较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
二甲醚/氢气内燃机动力系统的控制方法,其特征在于:所述的动力系统包括二甲醚和氢气两套供气装置,同时利用内燃机尾气余热对二甲醚进行重整制氢,通过燃烧二甲醚和氢气改善点燃式内燃机的燃烧和排放性能,具体包括二甲醚罐(1)、氢气罐(2)、尾气余热重整器(3)、混合燃料控制单元(4)、点燃式内燃机(5)、二甲醚喷嘴(6)、氢气喷嘴(7)、二甲醚重整器控制器(8)、重整氢气处理器(9)、内燃机排气管(10)、内燃机进气歧管(11)、点火模块(12)、怠速马达(13)、氢气罐压力传感器(14)、重整器温度传感器(15)、二甲醚压力传感器(16)以及由点燃式内燃机(5)传感器输入的曲轴转角位置传感器的曲轴转角信号(a1)、冷却水温度传感器的冷却水温度信号(a2)、进气温度传感器的进气温度信号(a3)、进气压力传感器的进气压力信号(a4)、节气门位置传感器的节气门位置信号(a5)、爆震传感器的燃烧压力及爆震信号(a6)、线性氧传感器的空燃比信号(a7)、氢气罐压力信号(a8)、重整器温度信号(a9)、二甲醚压力信号(a10)和混合燃料控制单元(4)输出的二甲醚喷射信号(b1)、氢气喷射信号(b2)、点火模块信号(b3)、怠速马达控制信号(b4)、尾气余热重整器控制信号(b5);二甲醚罐(1)与二甲醚喷嘴(6)相链接,二甲醚喷嘴(6)安装在内燃机进气歧管(11)上,混合燃料控制单元(4)将二甲醚喷射信号(b1)传输到二甲醚喷嘴(6)以控制喷射时刻和脉宽,氢气罐(2)与氢气喷嘴(7)相链接,氢气喷嘴(7)安装在内燃机进气歧管(11)上,混合燃料控制单元(4)将氢气喷射信号(b2)传输到氢气喷嘴(7)以控制喷射时刻和脉宽,二甲醚罐(1)与二甲醚重整器控制器(8)相连,二甲醚重整器控制器(8)与尾气余热重整器(3)相连,二甲醚重整器控制器(8)与混合燃料控制单元(4)相连,混合燃料控制单元(4)向二甲醚重整器控制器(8)发送尾气余热重整器控制信号(b5),尾气余热重整器(3)安装在内燃机排气管(10)上,尾气余热重整器(3)的出气口与重整氢气处理器(9)相连使重整氢气经过重整氢气处理器(9)过滤加压后进入到氢气罐(2)储存,重整器温度传感器(15)安装在尾气余热重整器(3)上,重整器温度传感器(15)向混合燃料控制单元(4)反馈重整器温度信号(a9),二甲醚压力传感器(16)安装在二甲醚罐上,二甲醚压力传感器(16)向混合燃料控制单元(4)反馈二甲醚压力信号(a10),氢气罐(2)与 氢气罐压力传感器(14)相连,并把氢气罐压力信号(a8)反馈回混合燃料控制单元(4),点火模块(12)与怠速马达(13)分别通过电线与混合燃料控制单元(4)相连并安装在点燃式内燃机(5)上;混合燃料控制单元(4)是在点燃式内燃机(5)现有的电子控制单元的基础上进行改进,通过读取由点燃式内燃机(5)传感器输入的曲轴转角位置传感器的曲轴转角信号(a1)、冷却水温度传感器的冷却水温度信号(a2)、进气温度传感器的进气温度信号(a3)、进气压力传感器的进气压力信号(a4)、节气门位置传感器的节气门位置信号(a5)、爆震传感器的燃烧压力及爆震信号(a6)、线性氧传感器的空燃比信号(a7),通过对信号进行分析由此确定内燃机所运行的工况,混合燃料控制单元(4)在保留原有控制功能的基础上实现对二甲醚和氢气的喷射进行控制,同时控制尾气余热重整器(3),当重整器温度传感器(15)检测尾气余热重整器(3)的温度高于350摄氏度时,将二甲醚通过尾气余热重整生成氢气加以利用;当氢气罐压力传感器(14)检测到氢气罐(2)内的压力等于罐体压力最大极限值后,把氢气罐压力信号(a8)反馈回混合燃料控制单元(4),混合燃料控制单元(4)发送尾气余热重整器控制信号(b5)使二甲醚重整器控制器(8)切断二甲醚供气,当重整器温度传感器(15)检测到尾气余热重整器(3)内温度达到二甲醚重整温度时,重整器温度传感器(15)向混合燃料控制单元(4)发送重整器温度信号(a9),混合燃料控制单元(4)再发送尾气余热重整器控制信号(b5)使二甲醚重整器控制器(8)打开二甲醚供气;混合燃料控制单元(4)根据原有电子控制单元将点燃式内燃机(5)的运行工况分为起动?怠速和正常运转两种控制方式,具体控制方式包括:1)起动?怠速工况:该工况下混合燃料控制单元(4)根据原有电子控制单元的控制模式调整喷射脉宽和时刻,该工况下以纯二甲醚作为点燃式内燃机(5)的燃料,混合燃料控制单元(4)输出二甲醚喷射信号(b1)至二甲醚喷嘴(6),混合燃...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:纪常伟梁晨高彬彬朱永明刘晓龙
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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