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低粘清洁燃料建压单元、建压系统、方法、介质、发动机

文献发布时间:2024-04-18 20:00:50


低粘清洁燃料建压单元、建压系统、方法、介质、发动机

技术领域

本发明涉及低粘清洁燃料建压单元、建压系统、方法、介质、发动机。

背景技术

甲醇、氨等低粘清洁燃料由于巨大的降碳潜力而受到广泛青睐。与柴油相比,甲醇、氨燃料具有较高的自燃温度,很难实现单一燃料的压缩着火燃烧,因此现有的技术方案中,一些现有的方案采用的喷射方式为,低粘清洁燃料(例如甲醇、氨)低压歧管喷射、结合高十六烷值燃料(例如柴油)缸内高压直喷的方案。但这种方式的低粘清洁燃料雾化效果差、燃料替代率较低。

若需要实现低粘清洁燃料的缸内直喷,则需要提供稳定的压力,因此本领域需要一种低粘清洁燃料建压单元、建压系统、方法、介质、发动机,以实现低粘清洁燃料的压力稳定,从而实现在发动机中的低粘清洁燃料的缸内直喷。

发明内容

本发明的目的是提供一种低粘清洁燃料建压单元。

本发明的另一目的是提供一种低粘清洁燃料建压系统。

本发明的另一目的是提供一种低粘清洁燃料建压方法。

本发明的另一目的是提供一种计算机可读介质。

本发明的另一目的是提供一种发动机。

根据本申请一方面的一种低粘清洁燃料建压单元,包括柱塞泵,所述柱塞泵对低压的低粘清洁燃料加压输出;以及柱塞供给量输出控制元件,用于控制从柱塞泵加压输出的低粘清洁燃料供给量;其中,所述建压单元被配置为:所述柱塞供给量输出控制元件接收根据目标供给量得到的控制元件控制信号,所述输出控制元件根据所述控制元件控制信号作动,使得柱塞泵输出所述目标供给量。

以上介绍的技术方案通过柱塞供给量输出控制元件的设置,使得柱塞泵可以较为快速及时地响应低粘清洁燃料供给量的需求变化,从而保证提供稳定的清洁燃料压力。

根据本申请第二方面的一种低粘清洁燃料建压系统,包括:如第一方面所述的建压单元;以及共轨系统;从柱塞泵加压输出的低粘清洁燃料供给至所述共轨系统,所述共轨系统能够提供低粘清洁燃料至低粘清洁燃料喷射器喷射。

由于采用第一方面的建压单元,并且结合共轨系统的设置,可以保证低粘清洁燃料的压力稳定,使其能够进行缸内直喷。

根据本申请第三方面的一种低粘清洁燃料建压方法,采用如第二方面所述的建压系统,所述建压方法包括:根据燃料需求信号、以及共轨系统燃料压力,输出所述控制元件控制信号至所述柱塞供给量输出控制元件,所述柱塞泵根据所述控制元件的作动输出目标供给量。

根据本申请第四方面的一种计算机可读介质,其上具有计算机程序,该程序被处理器执行实现如第三方面所述的建压方法能够被计算机执行的步骤。

根据本申请第五方面的一种发动机,其有益效果在于,由于采用第二方面所述的建压系统,通过所述建压系统的建压,从所述共轨系统输出低粘清洁燃料至喷射器喷射以进行燃烧。如此的有益效果在于,使得低粘清洁燃料的压力稳定,使其能够进行缸内直喷,可以实现发动机较高的清洁燃料的替代率。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施方式的描述而变得更加明显,在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征,需要注意的是,这些附图均仅作为示例,其并非是按照等比例的条件绘制的,并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制,其中:

图1为一实施例的发动机的双燃料喷射系统的结构示意图。

图2为一实施例的低粘清洁燃料建压系统的结构示意框图。

图3为低粘清洁燃料建压单元的第一实施例的示意图。

图4为低粘清洁燃料建压单元的第一实施例的对应的建压系统的结构示意图框图。

图5为低粘清洁燃料建压单元的第二实施例的示意图。

图6为低粘清洁燃料建压单元的第二实施例的对应的建压系统的结构示意图框图。

图7为低粘清洁燃料建压单元的第三实施例的示意图。

图8为低粘清洁燃料建压单元的第三实施例的对应的建压系统的结构示意图框图。

图9为一实施例的低粘清洁燃料建压单元的一局部区域的结构示意图。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各个实施方案,这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述,但是应当意识到,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案,而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方案。

在随后的描述中,“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”或者其他方位术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一些实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一些实施例的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

发明人发现,双燃料发动机,若采用低粘清洁燃料缸内直喷的方案,可以提高低粘清洁燃料雾化效果以及燃料替代率。然而,其面临建压困难的问题。

基于以上考虑,发明人经过深入研究,设计了一种低粘清洁燃料建压单元、建压系统、方法、介质、发动机。通过柱塞供给量输出控制元件的设置,使得柱塞泵可以较为快速及时地响应低粘清洁燃料供给量的需求变化,从而保证提供稳定的清洁燃料压力。

虽然本申请实施例公开的低粘清洁燃料建压单元、建压系统、方法、介质、发动机适用于船用发动机以达到可靠的双燃料运行的效果,但不以此为限,例如可以适用于其他的应用场合,例如重型车辆、铁路列车,只要是发动机需要采用保持低粘清洁燃料压力稳定的方案,均可以应用本申请公开的低粘清洁燃料建压单元、建压系统、方法、介质、发动机。

参考图1所示的,双燃料喷射系统可以包括低粘清洁燃料喷射子系统以及高十六烷值燃料喷射子系统。以下记载中,“高十六烷值燃料”与“传统燃料”的含义相同,以柴油为例;“低粘清洁燃料”则以甲醇为例。

低粘清洁燃料建压系统包括低粘清洁燃料建压单元,此处为高压泵组撬块1,主要包括清洁燃料高压泵11。此处的撬块的含义与本领域的泵类撬块的含义类似,即泵、电机、减速机、管道等简单组件组成,是一种将液体或气体通过压力差进行输送的机械设备,其作用是将储存在一个容器或管道中的流体送往另一个位置。采用撬块的有益效果在于,清洁燃料建压系统采用独立的高压清洁燃料建压泵组撬块,具备高压建压、可置于机旁或者燃料储备间等,独立于整机运行,布置紧凑、自由;若该泵撬置于机旁,泵撬采用全封闭防爆设计,另外,采用撬块还便于对应设置安全监测报警等辅助功能。

高压低粘清洁燃料蓄压模块13,可以包括低粘清洁燃料共轨管22、低粘清洁燃料限流阀14。优选地,高压低粘清洁燃料蓄压模块13还可以包括低粘清洁燃料限压阀15,以提高安全性。在一些实施例中,还可以包括低粘清洁燃料主动泄压阀16、低粘清洁燃料压力传感器17,以进一步提升安全性。在一些实施例中,低粘清洁燃料喷射子系统还可以包括低粘清洁燃料惰性气体吹扫流道,惰性气体可以是氮气N2,即可以包括N2吹扫流道出口105,而低粘清洁燃料N2吹扫流道进口106可以设置在低压供给管路中,即停机等情况下,低粘清洁燃料低压供给管路切换为N2吹扫接口,流路的路径为:低压供给管路-清洁燃料高压泵撬块中的高压泵的低压入口-高压泵的低压出口-泵和液压分配管间的高压管路-液压分配块和共轨管之间的高压软管-共轨管-泄压阀16(同时也是N2吹扫流道出口105)。可以理解到,上述流路的方案需要低粘清洁燃料高压泵撬块的低压进口和高压出口需有效连通,即在N2吹扫时,N2的压力需将高压泵的进口单向阀和出口单向阀顺序打开。可以理解到,以上吹扫进口106、吹扫出口105的功能是可以根据整机或实船布置氮气发生器的情况调整,例如氮气发生器设置于甲板,那么图中的吹扫出口105可以作为吹扫进口,而吹扫进口106可以作为吹扫出口,若氮气发生器设置于燃料储备间,则吹扫进口、出口即是图中所示的情况。

另外,所有低粘清洁燃料相关部件和管路均可以采用双层设计,双层管路内及异常危化泄漏收集汇集至收集口104,并实现机械抽风,即收集口104也作为机械抽风接口。双层设计用以遗漏泄漏收集,且夹层有效连通,而遗漏的一部分(夹层里的异常泄漏),可以机械负压抽风系统抽取。可以理解到,低粘清洁燃料共轨管22也可以采用双层壁,双层壁夹层主要用于低粘清洁燃料异常泄漏燃料的收集,且双层管路、共轨管双层壁均实现有效的连通,连通后的双层壁夹层空间与外围系统风机管路连通,实现异常泄漏的机械抽风。即低粘清洁燃料异常泄漏全部通过风机实现负压机械抽风,及时抽走。另外,也可以是液压分配块、喷射器等部件的异常泄漏也与共轨管、高压管的双层管实现有效连通,并及时的通过风机负压抽走。。

如图1所示的,清洁燃料共轨管端、泵端设置N2吹扫接口,清洁燃料建压系统泵、管、轨等高压腔均可实现停机等情况下的N2吹扫。如此的有益效果在于,低粘清洁燃料高压系统设置独立的限压阀15和限流阀14,低粘清洁燃料高压系统设置主动泄压阀16;同时,设置由独立的低压吹扫流道和高压流道惰性气体吹扫接口;上述安保阀件和吹扫措施,不仅进一步保证了双燃料喷射系统运行的安全性,也可以进一步解决低粘清洁燃料危化属性带来的安全问题。另外,所有低粘清洁燃料相关部件和管路均可以采用双层设计,双层管路内及异常危化泄漏收集汇集至收集口104,并实现机械抽风。低粘清洁燃料主动泄压阀16,同时也可作为低粘清洁燃料相关高压流道的N2吹扫,即主动泄压阀16开启后作为低粘清洁燃料N2吹扫流道出口105的功能。低粘清洁燃料压力传感器17主要用于相应低粘清洁燃料压力高压蓄压压力的采集与控制,可设置于相应共轨管中也可根据实际需求布置在相应燃料其他高压流道处。当低粘清洁燃料压力传感器17感测到高压低粘清洁燃料超压时,低粘清洁燃料限压阀15打开。另外,也可根据整机安保控制策略,通过低粘清洁燃料主动泄压阀16进行主动泄压,低粘清洁燃料泄压进入相应独立的低压低粘清洁燃料回油系统。

继续参考图1所示的,低粘清洁燃料在低粘清洁燃料喷射子系统的流路被构造为,低粘清洁燃料经过低粘清洁燃料高压泵撬块1的加压后,至高压低粘清洁燃料蓄压模块13的低粘清洁燃料共轨管22蓄压,之后经过低粘清洁燃料限流阀14流动至所述低粘清洁燃料高压喷射器喷射。

具体而言,参考图2所示的,并结合图1所示的,低粘清洁燃料的建压系统包括建压单元以及共轨系统,建压单元包括柱塞泵100,以及柱塞供给量输出控制元件200。柱塞泵100对低压的低粘清洁燃料加压输出。从柱塞泵加压输出的低粘清洁燃料供给至共轨系统300,共轨系统300能够提供低粘清洁燃料至低粘清洁燃料喷射器喷射。共轨系统300即对应图1中所示的高压低粘清洁燃料蓄压模块13。建压单元即对应图1中所示的高压泵组撬块1,柱塞泵100对应清洁燃料高压泵11。

柱塞供给量输出控制元件200用于控制从柱塞泵加压输出的低粘清洁燃料供给量。建压单元被配置为:柱塞供给量输出控制元件200接收根据目标供给量得到的控制元件控制信号,所述输出控制元件根据所述控制元件控制信号作动,使得柱塞泵100输出该目标供给量。

承上所介绍的,建压系统可以提供稳定压力的低粘清洁燃料,使其能够实现可靠的缸内直喷。具体可以是通过,控制器400实现,控制器400包括存储器401,用于存储可由处理器执行的指令,处理器402,用于执行所述指令以实现以下步骤:

根据燃料需求信号、以及共轨系统300燃料压力,输出所述控制元件控制信号至所述柱塞供给量输出控制元件,所述柱塞泵根据所述控制元件的作动输出目标供给量,以实现所述共轨系统的轨压的闭环控制。具体而言,可以是例如当清洁燃料根据船舶工况需要增加喷射梁时,供给燃料需求增加,增加工况的目标信号给到控制器400,控制器400通过计算,输出给柱塞供给量输出控制元件200对应的控制元件控制信号,通过柱塞供给量输出控制元件200的作动,使得柱塞泵100供给共轨系统300的燃料增加,共轨系统300对应的喷射器燃料喷射量随之增多,从而发动机工况随着燃料燃烧增加而提高,同时轨压完成闭环控制。当船舶工况需要减小时,供给燃料需求降低,降低工况的目标信号给到控制器,控制器(ECU)通过计算,反馈给柱塞供给量输出控制元件200对应的控制元件控制信号,通过柱塞供给量输出控制元件200的作动,柱塞泵100供给共轨系统300的燃料减少,共轨系统对应的喷射器的燃料喷射量随之减小,从而发动机工况随着燃料燃烧减少而降低,同时轨压完成闭环控制。如此即可以提供稳定的清洁燃料压力,使其实现可靠的缸内直喷。

需要注意的是,上述的存储器401和处理器402并不局限于特定的某一个存储器或处理器。在一些情况下,存储器401和处理器402都可以具有分布式的结构,例如,可以包括分别位于发动机端和后台云端的存储器和处理器,由发动机端和后台云端共同实现上述的保持共轨系统的轨压的闭环控制。更进一步的,在采用分布式结构的实施例中,各个步骤可以根据实际情况调整具体的执行终端,各个步骤在特定终端实现的具体方案不应限制本发明的保护范围。

参考图9所示的,此处的柱塞泵对低压的低粘清洁燃料加压输出的原理与本领域通常的过程类似,即当柱塞1001向前运动时,压缩泵头内柱塞腔的液体,进油阀1002关闭,出油阀1003开启,经过加压的低粘清洁燃料(高压工质)沿着出油阀密封面流入泵头上面高压出油道。当柱塞1001向后运动,泵头内柱塞腔压力下降,出油阀1002关闭,进油阀1003开启,低压的低粘清洁燃料(低压工质)从低压进油道流入泵头内柱塞腔。

参考图3以及图4所示的,在建压单元的第一实施例中,柱塞供给量输出控制元件200可以包括电磁控制阀201,电磁控制阀201集成于柱塞泵100内部,对应的控制元件控制信号为根据所述目标供给量的电磁控制阀开启时间(即电磁控制阀开关时刻),柱塞泵100的转速保持一定,电磁控制阀的开启时间越长,柱塞泵提供的低粘清洁燃料供给量越大。具体而言,柱塞泵100的转速保持恒定。当柱塞1001处于非加压状态,电磁控制阀201断电,回油通道打开,与间隙泄漏油道一起均与进油通道连通形成循环油路。柱塞1001处于加压状态时,电磁控制阀通电,回油通道关闭,低压进油腔和高压腔隔断开来,柱塞往复运动将低压工质泵入高压油腔。实现共轨系统的轨压闭环控制的方式可以是,当清洁燃料船舶工况需要增加时,供给清洁燃料的需求增加,增加工况的目标信号给到控制器400,控制器400通过计算,反馈给电磁控制阀201,电磁控制阀201开启时间越长,柱塞供给量越大,供给共轨系统燃料增加,共轨系统喷射器燃料喷射量随之增多,从而发动机工况随着燃料燃烧增加而提高。当清洁燃料船舶工况需要减小时,供给燃料需求降低,降低工况的目标信号给到控制器,控制器400通过计算,反馈给电磁控制阀201通电时间越小,柱塞供给量越小,柱塞泵供给共轨系统燃料减少,共轨系统对应喷射器燃料喷射量随之减小,从而发动机工况随着燃料燃烧减少而降低,同时轨压完成闭环控制。

参考图5以及图6所示的,在建压单元的第二实施例中,柱塞供给量输出控制元件200可以包括电磁比例阀202,电磁比例阀202集成于柱塞泵100,对应控制元件控制信号为电磁比例阀202的电流,当柱塞泵100的转速保持一定,电磁比例阀202的电流越小,比例阀202的开度越高,柱塞泵100提供的低粘清洁燃料供给量越大。低压的清洁燃料(低压工质)经过比例电磁阀202流入柱塞泵的泵头,实现共轨系统的轨压闭环控制的方式可以是,柱塞泵的转速设定为额定转速不变。当清洁燃料船舶工况需要增加时,供给燃料需求增加,增加工况的目标信号给到控制器400,控制器400通过计算,反馈给电磁比例阀202调节电流,电流减小,比例阀202开度越大,供给共轨系统300燃料增加,共轨系统300对应喷射器喷油器燃料喷射量随之增多,从而发动机工况随着燃料燃烧增加而提高,同时轨压完成闭环控制。当船舶工况需要减小时,供给燃料需求降低,降低工况的目标信号给到控制器400,控制器400通过计算,反馈至电磁比例阀202调节电流,电流增大,比例阀202开度越小,在比例阀202节流作用下,柱塞泵100供给共轨系统燃料减少,共轨系统对应喷射器的燃料喷射量随之减小,从而发动机工况随着燃料燃烧减少而降低,同时轨压完成闭环控制。

参考图7以及图8所示的,在建压单元的第三实施例中,柱塞供给量输出控制元件200包括变频电机203,变频电机203连接柱塞泵100的曲轴,带动所述柱塞泵转动,对应控制元件控制信号为变频电机的电流频率,柱塞泵100的转速能够随着电流频率的变化而变化,所述柱塞泵的转速越高,所述柱塞泵提供的低粘清洁燃料供给量越大。通过控制器400结合变频器和电机控制柱塞泵100转速,实现柱塞泵100稳态和瞬态转速的快速调节,转速越高,柱塞泵100的燃料供给能力越大,通过对柱塞泵供给能力的调控进而实现对系统压力的调节,即实现对共轨系统的轨压的闭环控制。具体而言可以是,柱塞泵100通过变频电机203调节转速。例如当清洁燃料船舶工况需要增加时,供给燃料需求增加,增加工况的目标信号给到控制器400,控制器400通过计算,反馈给变频器改变电流频率,同时变频电机受到变频器控制提高到目标转速。变频电机带动柱塞泵100转速增加,柱塞泵100供给共轨系统300的燃料增加,共轨系统对应的喷射器的清洁燃料喷射量随之增多,从而发动机工况随着燃料燃烧增加而提高,同时轨压完成闭环控制。当船舶工况需要减小时,供给燃料需求降低,降低工况的目标信号给到控制器400,控制器400通过计算,反馈给变频器改变电流频率,同时变频电机203受到变频器控制降低到目标转速。变频电机203带动柱塞泵100转速减小,柱塞泵100供给共轨系统燃料减少,共轨系统对应的喷射器燃料喷射量随之减小,从而发动机工况随着燃料燃烧减少而降低,同时轨压完成闭环控制。发明人发现,采用第三实施例的变频电机203的方案,相比于第一实施例、第二实施例,其响应的灵敏性较高。

继续参考图1所示的,高十六烷值燃料喷射子系统可以包括单体泵9以及高十六烷值燃料喷射器。高十六烷值燃料在高十六烷值燃料喷射子系统的流路被构造为:所述高十六烷值燃料经过所述单体泵9的加压后,流动至高十六烷值燃料喷射器喷射。此处的单体泵的含义与燃油喷射领域的通常含义类似,其具体形式可以是机械式单体泵,也可以是电控单体泵等。单体泵9与高十六烷值燃料喷射器之间的连接结构可以是通过高压油管10连接。此处的单体泵9可以是柱塞泵,但柱塞泵的结构不同于以上提到的用于低粘清洁燃料的柱塞泵100,此处的单体泵9由于是针对柴油的建压,因此采用传统的柴油的柱塞泵结构即可。

继续参考图1所示的,低粘清洁燃料高压喷射器与所述高十六烷值燃料喷射器两者集成为高压双燃料一体式喷射器19,一体式喷射器包括低粘清洁燃料喷孔20以及高十六烷值燃料喷孔21,还可以包括控制阀18以及连接控制阀18的低粘清洁燃料的控制回油收集油道101,以及传统燃料异常泄漏收集油道102、传统燃料正常回油收集油道103。采用双燃料一体式喷射器19的有益效果在于,结构高度紧凑化、高度功能集成,可实现更加自由的喷射时、空控制。即通过控制双燃料一体式喷射器内置控制油电磁阀控制控制油压力的建立与泄放(关于控制油的结构将在后文中详细介绍)。进而控制低粘清洁燃料主喷射阀的开启与关闭,进而将高压低粘清洁燃料直接喷入缸内;柴油喷射部分采用机械式针阀偶件,可用于单体泵喷射系统或电控单体泵喷射系统。优选地,一体式喷射器可以采用无泄漏喷射器的结构,如此可以使得双燃料喷射系统无需设计低粘清洁燃料的工作回油收集系统,也无需针对回油管路辅助设计N2吹扫等安全流道,提升系统的安全性,并且同时使得系统更为紧凑。

继续参考图1所示的,在高压泵撬块1、低粘清洁燃料共轨管22之间可以设置高压低粘清洁燃料泵-块燃料管12、高压低粘清洁燃料轨器燃料管24、高压低粘清洁燃料块-轨燃料管26、高压低粘清洁燃料液压连通块25,即独立的高压清洁燃料高压泵撬块1与低粘清洁燃料共轨管22之间设置液压连通块25,液压连通块25与清洁燃料共轨管22之间通过软管连接,如此可避免整机与撬块间振动、压力等工作环境的差异引起的管路破裂等异常情况的发生。

继续参考图1所示的,以及承上所介绍的,双燃料喷射系统还可以包括控制油子系统,包括高压控制油泵组单元2,具体形式例如可以是机带、或者机外撬装,即类似于以上的撬块。高压控制油蓄压模块4,包括控制油共轨管23、控制油限流阀6,还可以包括控制油限压阀7、控制油压力传感器8。与清洁燃料类似的,控制油的流动路径被设置为:控制油经过高压控制油泵组单元2的加压后,至高压控制油蓄压模块4的控制油共轨管23蓄压,之后经过控制油限流阀6流动至低粘清洁燃料高压喷射器的先导控制阀,即图中所示的双燃料一体式喷射器19的先导控制阀。控制油压力传感器8主要用于相应燃料高压蓄压压力的采集与控制,可设置于相应共轨管中也可根据实际需求布置在相应燃料其他高压流道处。高压控制油路的连接管路可以包括高压控制油泵轨油管3、高压控制油轨器油管5。当高压控制油压超压时,控制油限压阀7打开,高压控制油泄压,并进入相应独立的低压控制油回油系统。

承上所介绍的,以上实施例介绍的双燃料喷射系统可以具有第一模式或第二模式。

第一模式,此时低粘清洁燃料燃烧为主,也可以称为低粘清洁燃料模式,此模式下柴油为引燃作用。

在第一模式下:

高压控制油泵组单元2先行建压,高压控制油通过高压控制油泵轨油管单元3进入高压控制油蓄压模块4,进而通过控制油限流阀6、高压控制油轨器油管5进入高压双燃料一体式喷射器19内先导控制阀。

当高压控制油压力达到设定值后,通过清洁燃料高压泵组撬块1,低粘清洁燃料开始建压,此时,清洁燃料高压泵组撬块1中,高压低粘清洁燃料建压单元11进行建压,高压低粘清洁燃料通过高压低粘清洁燃料泵-块燃料管12、液压连通块25、块-轨燃料管26进入高压低粘清洁燃料蓄压模块13,进而通过低粘清洁燃料限流阀14、高压低粘清洁燃料轨器燃料管24进入高压双燃料一体式喷射器19内喷射。

高压低粘清洁燃料和高压控制油压力分别通过控制油压力传感器8和低粘清洁燃料压力传感器17及其相应的数据采集单元与发动机的控制单元(ECU)进行信号通信,当两种介质压力均达到设定值后,低粘清洁燃料进行喷射准备。可以理解到,此处的控制单元与以上提到的控制器400,可以集成于一体,也可以是分布式地设置。

当整机启动或正常运行时,传统燃料通过其单体泵9,开始建压,当压力达到高压双燃料一体式喷射器19内传统燃料针阀起喷压力时,传统燃料进行喷射准备,此时,传统燃料全运行工况条件下均承担引燃喷射的功能。

根据双燃料整机引燃喷射及低粘清洁燃料喷射燃烧匹配和控制策略,进行传统燃料和低粘清洁燃料喷射压力、喷射量和喷射正式的控制;其中传统燃料的喷射正时、喷射压力通过单体泵9中凸轮型线、柱塞型线以及调速机构共同控制;低粘清洁燃料喷射正式、喷射压力采用类似传统高压共轨技术进行时间和压力的自由控制。

第二模式,此时柴油燃料的燃烧是实质上唯一燃烧的燃料,也可以称为传统燃料模式,或者纯柴油模式,此模式下双燃料系统仅喷射柴油,即仅喷射高十六烷值燃料。

在第二模式下:

当整机启动或正常运行时,传统燃料通过单体泵9开始建压,当压力达到高压双燃料一体式喷射器19内传统燃料针阀起喷压力时,传统燃料进行喷射准备,此时,传统燃料进行单一燃料运行,其喷射量和喷射压力根据实际工况决定,并通过喷射正时、喷射压力通过单体泵9中凸轮型线、柱塞型线以及调速机构共同控制,且不同于引燃喷射。

可以理解到,在第二模式,即纯柴油模式运行时,低粘清洁燃料和高压控制油均完成建压,可随时进行第二模式切换至第一模式。

承上所介绍的,本申请还提供一种发动机,包括以上介绍的建压系统,通过所述建压系统的建压,从共轨系统300输出低粘清洁燃料至喷射器喷射以进行燃烧,尤其是可以实现输出低粘清洁燃料至喷射器喷射进行缸内直喷燃烧,实现清洁燃料的高替代率。

另外,本申请还提供一种低粘流体的建压方法,其采用如以上实施例介绍的建压系统,结合图2所示的,建压方法包括:

根据燃料需求信号、以及共轨系统300的燃料压力,输出控制元件控制信号至柱塞供给量输出控制元件200,柱塞泵100根据控制元件200的作动输出目标供给量。

如图3至图8所示的,以上输出至控制元件200的控制信号包括电磁比例阀的电流、电磁控制阀开启时间、或者是变频电机的电流频率,以实对柱塞泵100输出低粘清洁燃料量的调节。

本发明的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如以上实施例描述的建压方法的步骤,具体请详见上文的描述,在此不再赘述。

另外,可以理解的是,上述的计算机可读存储介质亦可以是系统形式,即包括有多个计算机可读存储子介质,以通过多个计算机可读存储介质共同实现上文所描述的建压方法的步骤。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中,所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品,则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或借其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通讯介质两者,其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟

(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据,而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

综上,以上介绍的低粘清洁燃料建压单元、建压系统、方法、介质、发动机的有益效果包括但不限于,通过柱塞供给量输出控制元件的设置,使得柱塞泵可以较为快速及时地响应低粘清洁燃料供给量的需求变化,从而保证提供稳定的清洁燃料压力,实现可靠的清洁燃料缸内直喷。

本发明虽然以较佳实施方式公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同变化及修饰,均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

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