天然气发动机控制及燃料供给系统及具有其的拖拉机设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及发动机技术领域，特别设及一种天然气发动机控制及燃料供给系 统。
【背景技术】
[0002] 目前由于车辆尾气排放带来环境空气质量恶化的趋势越来越明显。诸如北京上海 等汽车保有量巨大的城市相继出现空气PM2. 5数值过高，严重雾霸的天气。降低汽车尾气 对环境的污染，成为摆在人们面前一个不得不解决的重要问题。燃气发动机的诞生和应用 在很大程度上缓解了汽车排放带来的环境压力。近年来出现了燃气轿车，燃气轻卡，燃气重 卡，燃气轮船等W燃气作为燃料的交通工具。而在农业装备上，比如拖拉机、收割机等使用 天然气作为燃料却还没有被大量普及。虽然天然气要比汽油和柴油的经济性好，排放性能 优越，但是还没有W液化天然气为燃料的发动机有效应用于拖拉机该类农业装备上。该是 由于燃气发动机在拖拉机等农业装备方面的应用存在W下缺陷：
[0003] (1)拖拉机使用的工况比较复杂，有的甚至是在恶劣的情况下实施作业，因此稳定 和可靠性能对拖拉机而言显得至关重要。W液态天然气作为燃料的拖拉机，其稳定和可靠 性相对于柴油发动机更低。
[0004] (2)拖拉机对车速要求不高，但是对输出扭矩要求很高，W天然气作为燃料的拖拉 机的动力性要普遍要比柴油发动机差。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0006] 为此，本实用新型的目的在于提出一种天然气发动机控制及燃料供给系统，可W实现点火和天然气供给的最优化，并在发动机ECU模块中实现，能够合理配置燃气和空气 的比例，使其达到最佳配比状态。
[0007] 为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供了一种天然气发动机控制及 燃料供给系统，包括：天然气供给装置，包括：依次相连的LNG储液罐、蒸发器、减压器、用于 调节压力和流量的电子调节阀和用于混合空气和天然气的机械混合器，所述机械混合器进 一步连接至发动机；发动机电控装置，与所述天然气供给装置和发动机相连，包括；状态信 息采集模块、发动机ECU模块和点火执行单元，其中，所述状态信息采集模块与所述发动机 相连；所述发动机ECU模块与所述状态信息采集模块相连；所述点火执行单元、所述电子调 节阀和所述减压器分别与所述发动机ECU模块相连。
[000引其中，所述发动机ECU模块包括；与所述状态信息采集模块相连的控制算法单元、 与所述电子调节阀相连的调节阀控制单元、与所述点火执行单元相连的点火控制单元。
[0009] 其中，所述状态信息采集模块包括转速传感器、水温传感器、氧传感器、进气压力 传感器和扭矩传感器。
[0010] 本实用新型另一方面的实施例提供了一种拖拉机设备，包括上述实施例所述的天 然气发动机控制及燃料供给系统。
[0011] 本实用新型采用机械混合器和电子调节阀相结合的方式实现天然气的供给，在 发动机ECU模块中实现点火和天然气供给的最优化，并能够合理配置燃气和空气的比例， 使其达到最佳配比状态，从而在保证发动机动力性的前提下，降低有害废气的排放，节能环 保。
[0012] 本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述 中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0013] 本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中 将变得明显和容易理解，其中：
[0014]图1为根据本实用新型实施例的天然气发动机控制及燃料供给系统的结构框图；
[0015] 图2为根据本实用新型实施例的天然气发动机控制及燃料供给系统的示意图；
[0016]图3为根据本实用新型实施例的发动机电控系统的示意图；
[0017] 图4为本实用新型一个实施例的天然气发动机控制及燃料供给方法的流程图；
[0018]图5为本实用新型另一个实施例的天然气发动机控制及燃料供给方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型 的限制。
[0020] 本实用新型提出一种天然气发动机控制及燃料供给系统，可W应用于农业装备拖 拉机上。
[0021] 如图1所示，本实用新型实施例的天然气发动机控制及燃料供给系统，包括：天然 气供给装置1和发动机电控装置2。
[0022] 具体地，天然气供给装置1用于向发动机3提供天然气。其中，如图2所示，天然 气供给装置1包括；依次相连的LNG储液罐101、蒸发器102、减压器103、电子调节阀104和 机械混合器105。其中，LNG储液罐101用于储存天然气，蒸发器102对LNG储液罐101输 出的天然气进行蒸发处理，减压器103对蒸发处理后的天然气进行减压处理。电子调节阀 104用于解决动力性的全局确保问题，其可靠性也较常用的燃气喷嘴要高出很多，电子调节 阀104能够调节进入机械混合器的天然气的流量和压力。机械混合器105进一步连接至发 动机3,用于解决恶劣环境下的燃气供给系统的稳定和可靠性问题，是完成天然气和空气的 有效混合后进入发动机的重要机械部件。通过上述各个器件得协同工作，实现向发动机3 供给天然气。
[0023] 下面对发动机电控装置2进行说明。其中，本实用新型的发动机3和发动机电控 装置2可W应用于在农业装备拖拉机上。
[0024] 具体地，发动机电控装置2与天然气供给装置1和发动机3相连，用于采集发动机 3的多个运行状态信息，并根据运行状态信息配置向发动机供给的空气和燃气的比例，W及 根据的空气和燃气的比例生成对应的控制命令。
[0025] 如图2所示，发动机电控装置2包括；状态信息采集模块21、发动机ECU模块22和 点火执行单元23。
[0026] 状态信息采集模块21与发动机3相连，用于采集发动机3的多个运行状态信息， 即发动机3正常工作时的多个运行状态信息。其中，多个运行状态信息包括；发动机转速、 发动机冷却水温度、发动机的进气压力信息、发动机的排放空燃比信息和发动机扭矩值。
[0027] 参考图2,状态信息采集模块21包括；转速传感器211、水温传感器212、氧传感器 213、进气压力传感器214和扭矩传感器215。其中，转速传感器211用于采集发动机3的发 动机转速。水温传感器212用于采集发动机冷却水温度。氧传感器213用于采集发动机排 放空燃比。进气压力传感器214用于采集发动机进气压力。扭矩传感器215用于采集发动 机输出扭矩值。
[002引发动机ECU模块22与状态信息采集模块21相连，用于接收来自状态信息采集模 块21的多个运行状态信息，并根据运行状态信息配置向发动机供给的空气和燃气的比例， W及根据的空气和燃气的比例生成对应的控制命令。
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