[发明专利]天然气发动机系统及其喷嘴喷射控制方法

说明书

公开了一种用于天然气发动机系统，其包括储气罐(1)、天然气分配器(2)和发动机(3)，所述发动机包括多个气缸，所述天然气分配器包括多个喷嘴，所述控制单元设置成通过所述天然气分配器的喷嘴向发动机供应来自储气罐的天然气；所述控制单元配置成：在一时间段内，利用同一个喷嘴向发动机的所有气缸依次供应天然气。还公开了用于天然气发动机系统的天然气喷嘴喷射控制方法。

技术领域

本申请涉及一种天然气发动机系统及其天然气喷嘴的喷射控制方法。

背景技术

天然气发动机是以天然气为燃料的发动机。与燃油发动机相比，天然气发动机的尾中的污染物也显著降低，所以天然气发动机在改善空气质量方面有着重要意义。

对于包含多缸的天然气发动机，来自储气罐的天然气在分配器中通过多个喷嘴向各个气缸输送天然气。在某些工况下(例如发动机的低负荷工况)，每个喷嘴的喷射时序与相应一个气缸的吸气冲程相对应，从而实现通过每个喷嘴向相应的气缸输送天然气。

通常，在发动机平稳工作时，每个喷嘴的开启时间长度是一样的。由于喷嘴之间存在结构上的差异(生产公差、零件公差、安装公差等)，因此会导致各个气缸的天然气吸入量之间存在差异，使得各个气缸的工作表现不同，进而影响整个发动机的性能和排放。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种天然气发动机系统及其喷嘴喷射控制方法，能够减小各个气缸的天然气吸入量差异。

为此，本申请在其一个方面提供了一种用于天然气发动机系统的控制单元，所述天然气发动机系统包括储气罐、天然气分配器和发动机，所述发动机包括多个气缸，所述天然气分配器包括多个喷嘴，所述控制单元设置成通过所述天然气分配器的喷嘴向发动机供应来自储气罐的天然气；

所述控制单元配置成执行下述天然气喷射控制过程：

在发动机低负荷工况下，在发动机运转中的一时间段内，利用同一个喷嘴向发动机的所有气缸依次供应天然气。

根据一种可行实施方式，所述控制单元被配置成：在发动机的每个工作循环中，对于每个气缸的吸气冲程，依次控制各喷嘴保持相等的开启时间长度。

根据一种可行实施方式，所述控制单元被配置成：根据发动机的天然气吸入量请求确定各喷嘴的开启时间长度。

根据一种可行实施方式，所述控制单元被配置成：在发动机低负荷工况下的全部运转状况下执行所述天然气喷射控制过程；或者在发动机低负荷工况下的部分运转状况下执行所述天然气喷射控制过程。

根据一种可行实施方式，所述发动机低负荷工况是可标定的。

根据一种可行实施方式，所述发动机低负荷工况为：发动机的转速在1000RPM以下、并且扭矩在500Nm以下。

根据一种可行实施方式，所述部分运转状况包括：发动机低速运转，和/或存在影响发动机排放质量的因素。

根据一种可行实施方式，所述控制单元被配置成在经过了所述时间段后，切换天然气分配器的另一个喷嘴在相应时段内执行所述天然气喷射控制过程，由此依次轮换使用各个喷嘴。

本申请在其另一方面提供了一种天然气发动机系统，其包括储气罐、天然气分配器、发动机以及如前所述的控制单元，所述发动机包括多个气缸，所述天然气分配器包括多个喷嘴，所述控制单元设置成通过所述天然气分配器的喷嘴向发动机供应来自储气罐的天然气，其中，在发动机低负荷工况下，在发动机运转中的一时间段内，利用同一个喷嘴向发动机的所有气缸依次供应天然气。

根据一种可行实施方式，所述喷嘴的数量与所述气缸的数量相同或不同。