燃气喷射系统及其喷射控制方法和车辆与流程

本发明涉及车辆，尤其是涉及一种燃气喷射系统及其喷射控制方法和车辆。

背景技术：

1、目前，自吸机型cng(compressed natural gas，压缩天然气)燃料车型的燃气喷射为低压控制，其最大燃气压力不超过350kpa，不适用于增压机型的燃气控制，并且对国内气源质量较差的地区，具有很强的局限性。

2、常见的自吸型燃气喷射系统，其采用的控制策略为压差式控制，即，需要控制机械减压阀后端减压后的低压cng压力与发动机在不同负荷下对应进气压力的压差始终维持在某一压力范围，例如180±10kpa范围内。

3、然而，采用上述的自吸型燃气喷射系统，其在车辆瞬态急速工况下，需要的cng燃气供应量很大，由于自吸型燃气喷射系统中的低压机械减压阀工作区间有限，在该工况下，无法扩大cng喷射压力的有效范围，导致特定工况下存在供气量不足的风险。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明的一个目的在于提出一种燃气喷射系统，该燃气喷射系统实现发动机需求扭矩与燃气喷射系统供气量的高精度匹配，进而减少不必要的燃料喷射，使得燃料燃烧更加充分，提高了整车的经济性，并且能够保证高压力和大负荷下的燃气供应，避免减压阀长期使用后存在的压力漂移问题，从而有效减少器件的故障率。

3、为此，本发明的第二个目的在于提出一种燃气喷射系统的喷射控制方法。

4、为此，本发明的第三个目的在于提出一种车辆。

5、为了达到上述目的，本发明的第一方面的实施例提出了一种燃气喷射系统，该燃气喷射系统包括：发动机；减压阀，所述减压阀构造有进气口、出气口和阀腔，所述阀腔分别与所述进气口和所述出气口连通，所述出气口向所述发动机供气；比例阀，所述比例阀安装于所述减压阀且位于所述出气口和所述阀腔之间，所述比例阀控制所述阀腔到所述出气口的气流量；控制单元，所述控制单元分别与所述发动机和所述比例阀连接，用于获取所述发动机的需求扭矩，且根据所述需求扭矩调节所述比例阀的开度。

6、根据本发明实施例的燃气喷射系统，通过采用高压的减压阀，增加燃气喷射系统喷射压力的有效范围，并基于上述高压减压阀，采用相应的控制策略，在车辆处于不同工况下，获取发动机在当前工况下的需求扭矩，以根据所需的需求扭矩调节比例阀的开度，从而，实现发动机需求扭矩与燃气喷射系统供气量的高精度匹配，进而减少不必要的燃料喷射，使得燃料燃烧更加充分，提高了整车的经济性，并且能够保证高压力和大负荷下的燃气供应，避免减压阀长期使用后存在的压力漂移问题，从而有效减少器件的故障率。

7、在一些实施例中，所述减压阀还构造有加热进口、加热出口和加热腔，所述加热腔分别与所述加热进口和所述加热出口连通，所述加热腔的腔壁与所述阀腔的腔壁连接且不连通，所述加热腔内的冷却液对所述阀腔内的燃气进行加热。

8、在一些实施例中，截止阀，所述截止阀安装于所述减压阀且位于所述进气口和所述阀腔之间，所述截止阀与所述控制单元连接，所述控制单元通过控制所述截止阀的开关以控制所述阀腔和所述进气口之间的通断。

9、在一些实施例中，温度传感器，所述温度传感器安装于所述减压阀且与所述加热腔连通，用于检测所述加热腔内冷却液的温度；压力传感器，所述压力传感器安装于所述进气口的周壁，用于检测所述进气口处的燃气的气压；调压阀，所述调压阀与所述出气口的侧壁连接且与所述出气口连通，所述出气口的压力大于所述调压阀的压力上限时，所述调压阀进行泄压。

10、在一些实施例中，所述加热进口、所述加热出口、所述进气口和所述出气口朝向同一侧；所述加热腔环绕所述比例阀，所述加热腔在所述比例阀的轴向上具有相对的第一侧和第二侧，所述比例阀和所述截止阀从所述加热腔朝向所述第一侧延伸，所述阀腔位于所述加热腔的第二侧；所述温度传感器位于所述加热腔的远离所述进气口的一端，所述调压阀位于所述出气口的远离所述进气口的一端。

11、为了达到上述目的，本发明的第二方面的实施例提出了一种燃气喷射系统的喷射控制方法，其方法包括：获取发动机的需求扭矩；根据所述需求扭矩确定比例阀的开度，以调整减压阀对发动机的供气量。

12、根据本发明实施例的燃气喷射系统的喷射控制方法，通过采用高压的减压阀，增加燃气喷射系统喷射压力的有效范围，并基于上述高压减压阀，采用相应的控制策略，在车辆处于不同工况下，获取发动机在当前工况下的需求扭矩，以根据所需的需求扭矩调节比例阀的开度，从而，实现发动机需求扭矩与燃气喷射系统供气量的高精度匹配，进而减少不必要的燃料喷射，使得燃料燃烧更加充分，提高了整车的经济性，并且能够保证高压力和大负荷下的燃气供应，避免减压阀长期使用后存在的压力漂移问题，从而有效减少器件的故障率。

13、在一些实施例中，根据所述需求扭矩确定比例阀的开度包括：确定发动机的当前运行工况；根据所述当前运行工况确定与所述需求扭矩对应的进气量或踏板开度；根据所述进气量或所述踏板开度对所述比例阀开度进行pid闭环调节，以确定所述比例阀的开度。

14、在一些实施例中，获取发动机的需求扭矩之前，还包括：确定所述燃气喷射系统无故障；获取cng气瓶的压力值、减压阀的冷却液温度值、发动机的冷却液温度值、cng燃气温度值及发动机的转速值；在所述cng气瓶的压力值、减压阀的冷却液温度值、发动机的冷却液温度值、cng燃气温度值及发动机的转速值满足预设条件时，启动所述燃气喷射系统。

15、在一些实施例中，在所述cng气瓶的压力值、减压阀的冷却液温度值、发动机的冷却液温度值、cng燃气温度值及发动机的转速值满足预设条件时，启动所述燃气喷射系统，包括：在所述cng气瓶的压力值大于第一预设压力阈值，且减压阀的冷却液温度值大于第一预设温度阈值，且所述发动机的冷却液温度值大于第二预设温度阈值，且所述cng燃气温度大于第三预设温度阈值时，确定发动机燃气喷射系统以第一方式启动；在所述cng气瓶的压力值大于第一预设压力阈值，且减压阀的冷却液温度值大于第四预设温度阈值，且所述发动机的冷却液温度值大于第五预设温度阈值，且所述发动机转速大于预设转速阈值时，确定发动机燃气系统以第二方式启动。

16、为了达到上述目的，本发明的第三方面的实施例提出了一种车辆，该车辆采用如上述实施例所述的燃气喷射系统及其喷射控制方法。

17、根据本发明实施例的车辆，通过采用高压的减压阀，增加燃气喷射系统喷射压力的有效范围，并基于上述高压减压阀，采用相应的控制策略，在车辆处于不同工况下，获取发动机在当前工况下的需求扭矩，以根据所需的需求扭矩调节比例阀的开度，从而，实现发动机需求扭矩与燃气喷射系统供气量的高精度匹配，进而减少不必要的燃料喷射，使得燃料燃烧更加充分，提高了整车的经济性，并且能够保证高压力和大负荷下的燃气供应，避免减压阀长期使用后存在的压力漂移问题，从而有效减少器件的故障率。

18、本发明的附加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，或通过本发明的实践了解到。