(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 102418607 A
(43)申请公布日 2012.04.18
(21)申请号 CN201110219733.0
(22)申请日 2011.08.02
(71)申请人 华北水利水电学院
    地址 450011 河南省郑州市北环路36号
(72)发明人 杨振中 王丽君 祁儒明
(74)专利代理机构 郑州睿信知识产权代理有限公司
    代理人 陈浩
(51)Int.CI
      F02D19/02
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      氢燃料内燃机及其多路喷氢电控系统与喷氢控制方法
(57)摘要
      本发明涉及氢燃料内燃机及其多路喷氢电控系统与喷氢控制方法，氢燃料内燃机多路喷氢电控系统包括电控单元ECU，该电控单元ECU控制连接氢气喷射装置，该氢气喷射装置通过进气歧管连入进气道，所述氢气喷射装置为至少两路喷氢器，且每路喷氢器根据发动机结构最大限度地靠近进气阀座处，并沿进气歧管周向均匀分布，氢气喷射装置中喷氢器路数的设置满足内燃机全负荷喷氢量的要求。喷氢器根据全负荷对喷氢量的要求确定至少两路喷氢器，且每路喷氢器尽量靠近进气阀座处并沿进气歧管周向均匀分布；本发明能够解决现有单路喷氢系统难以在短时间内完成定量氢的喷射问题。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1. 一种氢燃料内燃机的多路喷氢电控系统，包括电控单元ECU，该电控单元ECU控制连接氢气喷射装置，该氢气喷射装置通过进气歧管连入进气道，其特征在于，所述氢气喷射装置为至少两路喷氢器，且每路喷氢器根据发动机结构最大限度地靠近进气阀座处，并沿进气歧管周向均匀分布，所述氢气喷射装置中喷氢器路数的设置满足内燃机全负荷喷氢量的要求。       
2. 根据权利要求1所述的氢燃料内燃机的多路喷氢电控系统，其特征在于，所述每路喷氢器与进气歧管呈不大于45<Sup>o</Sup>的倾角设置。       
<Claim>3. 根据权利要求1或2所述的氢燃料内燃机的多路喷氢电控系统，其特征在于，所述
喷氢器为两路或三路。       
4. 根据权利要求3所述的氢燃料内燃机的多路喷氢电控系统，其特征在于，所述每路喷氢器采用单一电磁喷氢阀控制喷氢器的开关。       
5. 一种氢燃料内燃机，包括喷氢电控系统，该喷氢电控系统包括电控单元ECU，该电控单元ECU控制连接氢气喷射装置，该氢气喷射装置通过进气歧管连入进气道，其特征在于，所述氢气喷射装置为至少两路喷氢器，且每路喷氢器根据发动机结构最大限度地靠近进气阀座处，并沿进气歧管周向均匀分布，所述氢气喷射装置中喷氢器路数的设置满足内燃机全负荷喷氢量的要求。       
6. 根据权利要求5所述的氢燃料内燃机，其特征在于，所述每路喷氢器与进气歧管呈不大于45<Sup>o</Sup>的倾角设置。       
<Claim>7. 根据权利要求5或6所述的氢燃料内燃机，其特征在于，所述每路喷氢器采用单一电磁喷氢阀控制喷氢器的开关。       
8. 一种氢燃料内燃机的多路喷氢控制方法，其特征在于，电控单元ECU根据实际喷氢量控制
至少两路喷氢器并行分段喷氢。       
9. 根据权利要求8所述的氢燃料内燃机的多路喷氢控制方法，其特征在于：所述至少两路喷氢器并行分段喷氢是指将至少两路喷氢器分别设为主喷氢器与辅喷氢器，当发动机负荷对应的实际喷氢持续期增加到大于设定的最长喷氢持续期时，主辅喷氢器共同工作。       
10.  根据权利要求9所述的氢燃料内燃机的多路喷氢控制方法，其特征在于：所述主辅喷氢器共同工作有两种方式，方式一：主辅喷氢器的喷射终点相同，喷射起点由实际喷射量确定，主喷氢器固定在设定的最长喷氢持续期，辅喷氢器完成剩余喷射量的喷射；当剩余喷射量又大于设定的最长喷氢持续期后，方可启用下一路辅喷氢器工作；方式二：当实际喷射持续期大于设定的最长喷氢持续期后，主辅喷氢器平均分配实际喷射数量，主辅喷氢器的喷射终点固定，且喷射始点也相同，喷射始点由实际喷射量确定；当实际喷射持续期大于两倍最长喷氢持续期后，下一路辅喷氢器工作；所有主辅喷氢器的喷氢持续期相同，且均小于或等于最长喷氢持续期。                       
说  明  书
南阳水氢发动机
技术领域   
本发明涉及一种氢燃料内燃机的多路喷氢电控系统及喷氢控制方法，还涉及一种使用该系统及喷氢方法的内燃机。   
背景技术   
氢燃料以其在能源和环保两方面的独特优势及用于车辆的良好性能被认为是最具前景的未来车辆发动机的主导燃料，发达国家高度重视。由于氢燃料与石油燃料的物化特性有着明显的差异，采取进气管式低压氢喷射系统组织氢发动机的混合气形成和燃烧，较易出现早燃、回火。有别于传统石油燃料发动机的不正常燃烧，如汽油机的早燃、爆燃，或柴油机的工作粗暴，氢气火焰传播速度极快和着火范围宽广的特点使得氢发动机容易出现早燃，并且与回火互相转换，使得氢发动机异常燃烧更具有瞬间突发性，也更为复杂。也直接影响到氢发动机的动力性、经济性及有害气体排放。再有，与石油燃料相比，一方面由于氢的密度很小，导致功率下降较多，尽管当量比增加可以使得氢发动机功率增加，但是这将导致发生回火、早燃等异常燃烧的趋势增加。缸内喷射虽可消除回火，在高压空气中，氢气密度小使得喷束射程短，混合气形成和燃烧组织难度增加，增加喷束射程还有气体喷射的润滑问题使得高压喷
氢系统设计极为困难。现有的为了解决氢燃料内燃机回火问题，需要喷氢系统在短时间内完成定量的喷氢，如果采取单路喷氢系统，当负荷增加，或转速增加的过程中，进气总时间将会变短而喷氢时间相对增加，喷氢起始时刻会不断向前移动，必然会接近气门叠开角，造成回火隐患，这种情况下对单路喷氢系统的管路直径、流量以及喷射压力等要求提高，严重阻碍了氢燃料内燃机的发展。   
发明内容   
本发明的目的是提供一种氢燃料内燃机及其多路喷氢电控系统与喷氢控制方法，以解决现有单路喷氢系统难以在短时间内完成定量氢的喷射问题。   
为实现上述目的，本发明的氢燃料内燃机的多路喷氢电控系统，包括电控单元ECU，该电控单元ECU控制连接氢气喷射装置，该氢气喷射装置通过进气歧管连入进气道，所述氢气喷射装置为至少两路喷氢器，且每路喷氢器根据发动机结构最大限度地靠近进气阀座处，并沿进气歧管周向均匀分布，所述氢气喷射装置中喷氢器路数的设置满足内燃机全负荷喷氢量的要求。