一種雙燃料機(jī)車燃料模式切換系統(tǒng)及其切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軌道交通領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙燃料機(jī)車燃料模式切換系統(tǒng)及其切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本公司生產(chǎn)制造的雙燃料機(jī)車樣車是國內(nèi)首次采用以甲烷氣體為動力的機(jī)車，目前國內(nèi)外還沒有相關(guān)雙燃料機(jī)車安全保障系統(tǒng)控制策略技術(shù)。
[0003]雙燃料機(jī)車使用的燃料之一為可燃性很強(qiáng)的天然氣，因此對機(jī)車的安全性防護(hù)非常必要，本控制策略目的就是通過檢測和防止LNG/CNG機(jī)車上LNG/CNG在儲存、氣化、傳輸過程中的泄露，從而保證機(jī)車能正常安全的行駛，保證司乘人員的人身安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種雙燃料機(jī)車燃料模式切換系統(tǒng)，所述雙燃料機(jī)車包括發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)電噴控制器、LNG罐，所述切換系統(tǒng)包括供液切斷閥、氣化器、安全閥、進(jìn)氣電磁閥、放散閥、甲烷探測系統(tǒng)、機(jī)車微機(jī)；
LNG罐、供液切斷閥、氣化器通過LNG管路順次連接，氣化器安全閥、進(jìn)氣電磁閥、放散閥、發(fā)動機(jī)通過甲烷氣管路順次連接；
甲烷探測系統(tǒng)包括分布于機(jī)車上的若干甲烷傳感器、與各個甲烷傳感器通信連接的甲烷探測主機(jī)；
所述機(jī)車微機(jī)與發(fā)動機(jī)電噴控制器、甲烷探測主機(jī)、發(fā)動機(jī)PLC(發(fā)動機(jī)控制器)通信連接；
發(fā)動機(jī)電噴控制器用于向微機(jī)發(fā)送雙燃料使能信號；
所述機(jī)車微機(jī)用于控制供液切斷閥及進(jìn)氣電磁閥的通斷、接收雙燃料使能信號、檢測機(jī)車是否滿足雙燃料使用條件、向發(fā)送機(jī)PLC發(fā)送雙燃料模式開關(guān)信號；
各個甲烷傳感器用于檢測其所在位置的甲烷泄露濃度，并將檢測結(jié)果傳送給甲烷探測主機(jī)；
甲烷探測主機(jī)用于根據(jù)甲烷泄露濃度的不同，進(jìn)行不同的報(bào)警。
[0005]進(jìn)一步的，還包括手動排空閥，所述手動排空閥位于安全閥與進(jìn)氣電磁閥之間。
[0006]上述雙燃料機(jī)車燃料模式切換系統(tǒng)的切換方法，包括進(jìn)入雙燃料模式的工作流程及退出雙燃料模式的工作流程，
進(jìn)入雙燃料模式的工作流程包括如下步驟:
步驟一:司機(jī)選擇雙燃料模式；
步驟二:機(jī)車加載；
步驟三:機(jī)車微機(jī)檢測是否滿足預(yù)先確定好的雙燃料使用條件，如果是，則進(jìn)行步驟三，如否則重復(fù)進(jìn)行此步驟；
步驟四:發(fā)動機(jī)電噴控制器向機(jī)車微機(jī)發(fā)出雙燃料使能信號； 步驟五:機(jī)車微機(jī)控制打開供液切斷閥，機(jī)車進(jìn)入雙燃料模式；
退出雙燃料模式的工作流程包括如下步驟:
步驟一:司機(jī)選擇退出雙燃料模式；
步驟二:機(jī)車微機(jī)控制關(guān)閉供液切斷閥，終止從LNG罐中繼續(xù)向外供液；
步驟三:機(jī)車微機(jī)控制關(guān)閉進(jìn)氣電磁閥，打開自動放散閥；
步驟五:微機(jī)向發(fā)動機(jī)控制器發(fā)送退出雙燃料模式開關(guān)信號；
步驟六:發(fā)動機(jī)收到退出雙燃料模式開關(guān)信號；
步驟七:發(fā)動機(jī)退出雙燃料模式，進(jìn)入純?nèi)加凸r。
[0007]優(yōu)選的，退出雙燃料模式的工作流程中，步驟二執(zhí)行后，延時(shí)一段時(shí)間后再執(zhí)行步驟三。
[0008]更優(yōu)選的，退出雙燃料模式的工作流程中，步驟二執(zhí)行后，延時(shí)30秒后執(zhí)行步驟
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[0009]優(yōu)選的，退出雙燃料模式的工作流程中，步驟六執(zhí)行后，延時(shí)一段時(shí)間再執(zhí)行步驟七。
[0010]更優(yōu)選的，退出雙燃料模式的工作流程中，步驟六執(zhí)行后，延時(shí)30秒后執(zhí)行步驟七。
[0011]更優(yōu)選的，步驟六與步驟七之間保持雙燃料模式的過程中，檢測機(jī)車是否滿足預(yù)先確定好的雙燃料使用條件，如不滿足，則立即執(zhí)行步驟七。
[0012]進(jìn)一步的，所述雙燃料使用條件包括:機(jī)油熱交換后水溫大于40°C、甲烷檢測未報(bào)警、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于大于發(fā)動機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速(本發(fā)明設(shè)定為580rpm)。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:
1.在所有以LNG或CNG為燃料或燃料之一的機(jī)車上均可使用本技術(shù)方案。
[0014]2.通過控制策略將機(jī)車上危險(xiǎn)區(qū)域、危險(xiǎn)時(shí)間減至最小，以降低可能影響機(jī)車、人員和設(shè)備安全的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
[0015]3.設(shè)有適當(dāng)?shù)目刂?、?bào)警、監(jiān)測、切斷和氣體探測策略，確保氣體燃料系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行。
[0016]4.可在機(jī)車發(fā)生非正常運(yùn)行情況時(shí)，如故障卸載、停機(jī)后對氣體管路內(nèi)甲烷進(jìn)行安全排放，避免機(jī)車內(nèi)發(fā)生燃爆事故。
[0017]本發(fā)明對雙燃料機(jī)車進(jìn)行安全保障控制，從很大程度上提高了雙燃料機(jī)車燃料模式切換的安全性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明所述雙燃料機(jī)車包括發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)電噴控制器、LNG罐，所述切換系統(tǒng)包括供液切斷閥、氣化器、安全閥、進(jìn)氣電磁閥、放散閥、甲烷探測系統(tǒng)、機(jī)車微機(jī)。
[0020]LNG罐、供液切斷閥、氣化器通過LNG管路順次連接，氣化器安全閥、進(jìn)氣電磁閥、放散閥、發(fā)動機(jī)通過甲烷氣管路順次連接。
[0021]甲烷探測系統(tǒng)包括分布于機(jī)車上的若干甲烷傳感器、與各個甲烷傳感器通信連接的甲烷探測主機(jī)。
[0022]所述機(jī)車微機(jī)與發(fā)動機(jī)電噴控制器、甲烷探測主機(jī)、發(fā)動機(jī)PLC通信連接。
[0023]發(fā)動機(jī)電噴控制器用于向微機(jī)發(fā)送雙燃料使能信號。
[0024]所述機(jī)車微機(jī)用于控制供液切斷閥及進(jìn)氣電磁閥的通斷、接收雙燃料使能信號、檢測機(jī)車是否滿足雙燃料使用條件、向發(fā)送機(jī)PLC發(fā)送雙燃料模式開關(guān)信號。
[0025]各個甲烷傳感器用于檢測其所在位置的甲烷泄露濃度，并將檢測結(jié)果傳送給甲烷探測主機(jī)。甲烷傳感器分布于機(jī)車上，一般為電氣間和/或發(fā)動機(jī)間和/或冷卻間和/或罐車，或者其他容易產(chǎn)生甲烷泄露的地方。
[0026]甲烷探測主機(jī)用于根據(jù)甲烷泄露濃度的不同，進(jìn)行不同的報(bào)警。
[0027]當(dāng)然，所述系統(tǒng)必然包括電源，一般機(jī)車上設(shè)備使用的是交流電，可利用一個蓄電池及一個逆變電源實(shí)現(xiàn)，或者直接使用交流電。
[0028]下面對本系統(tǒng)的切換方式進(jìn)行說明。
[0029]包括進(jìn)入雙燃料模式的工作流程及退出雙燃料模式的工作流程，
進(jìn)入雙燃料模式的工作流程包括如下步驟:
步驟一:司機(jī)選擇雙燃料模式。
[0030]步驟二:機(jī)車加載。
[0031]步驟三:機(jī)車微機(jī)檢測是否滿足預(yù)先確定好的雙燃料使用條件，如果是，則進(jìn)行步驟三，如否則重復(fù)進(jìn)行此步驟。
[0032]步驟四:發(fā)動機(jī)電噴控制器向機(jī)車微機(jī)發(fā)出雙燃料使能信號。
[0033]步驟五:機(jī)車微機(jī)控制打開供液切斷閥，機(jī)車進(jìn)入雙燃料模式。<