[实用新型]电控天然气发动机工作系统及其ECU

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车电子技术领域，涉及一种电控天然气发动机工作系统及其电子控制单元ECU。

背景技术

天然气主要成分为CH4，是优质清洁燃料，天然气在生产时无需复杂的提炼过程、无需添加剂就可使用，因此价格肯定比汽油、柴油便宜；石油资源的世界性短缺，使汽油、柴油汽车的运营成本不断增加；而天然气容易实现完全燃烧，其排出比汽油或柴油低很多。因此说天然气是一种具备许多优点的燃料。燃油汽车排出的废气是造成日益严重的大气污染的重要原因，在大中城市中，70％的空气污染来自汽车。天然气的突出优点是燃烧非常完全，排出的废气比较清洁，能满足越来越严格的排放法规要求，对净化环境颇为有益，天然气燃烧所产生的温室效应是石油的54％，减少了一半。燃烧后基本无烟尘，其它有毒排放物也是最少的。

天然气与汽油、柴油从其物质状态来说，天然气是气态，汽油、柴油是液态，天然气无需雾化容易混合，因此燃烧容易充分些，烟尘会少些；从它们的分子结构分析比较，燃烧产生的SO2、CO、HC也应该少些。因此，目前各种传媒上宣传的都是天然气就是清洁能源，只要是改装成天然气的车就是清洁车，其实不然，目前大部分改装车采用的是简单调节吸入方式，还有的采用更简单的固定吸入方式，采用这些方法进行改造的天然气车其排放肯定不如原车。天然气车比汽油、柴油车环保是建立在燃烧状态，也就发动机工作状态比较好而言的。

目前天然气发动机的主要改进方案有两种：

一、机械式自吸系统：该方案在原发动机为化油器式或电喷式车辆上都可进行改进，具体方法是天然气通过减压阀减压后再经过流量调节阀接入进气总管上，发动机运行时各气缸吸气过程在进气管上产生的负压将天然气吸入缸内，行成混合燃气。通过流量调节阀来控制‘空燃比’。该调节阀有两种，一种是采用手动调节阀，一次性调整后运行过程中不能改变，由于车辆运行时不同工况下空气进气量的变化非常大，而通过固定阀进入的天然气不能随进气量进行调整，使得只能在某点形成合适的‘空燃比’，在绝大部分工况下不是过稀就是过浓，气耗、动力、排放都不佳。另一种是采用电子调节阀对流量进行控制，但由于调节阀的惯性不能及时跟随节气门开度的变化，另外由于进气歧管负压的变化(负压随发动机转速和节气门开度两个变量的变化而变化)没有检测，调节阀出口形成的压力不断变化且不可知，将引起天然气吸入量的控制不准确，因此不能很好地对空燃比进行控制，控制效果也不好。

二、喷射式：对于电喷汽油发动机有采用如下方案进行该造的：保留原汽油电喷控制系统基本不变，在发动机各进气歧管上接入一个电磁喷气阀，天然气通过减压阀减压后经加入的电磁阀控制燃气的喷射量，将原电喷单元(ECU)控制喷油器的信号通过一个控制单元进行线性展宽来控制电磁阀，该方案虽然是由原ECU通过系统的传感器对运行状态的检测得到最佳的喷油量，但汽油机最佳空燃比与天然气的最佳空燃比是不一样的，而且天然气与汽油相同热值燃料在发动机上产生的运行状态也不一样，因此这种方法进行的天然气进气量的控制也是不准确的。另外，原ECU的点火信号是以汽油为燃料进行运算的点火提前角，汽油与天然气的着火点及燃烧速度相差很大，点火提前角的差异非常大，汽油状态的点火提前角用在天然气上对排放、动力性、效率造成极大的影响。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种电控天然气发动机工作系统及其ECU的技术方案；并进一步提供以下两种控制系统：一种是经济型的自吸式系统；另一种是性能极佳的直喷式系统，该系统能满足汽车的排放要求，加速性好，效率高。另外，本实用新型采用在减压阀与喷射器之间，设置一起稳压作用的储气罐的方案，使天然气发动机及其电子控制系统运行更加稳定。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：