一种气道喷水发动机喷水控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种气道喷水发动机喷水控制方法及系统，涉及发动机控制领域，该方法包括获取发动机的工况信息；基于获取的工况信息，预测发动机的进气量；基于预测的发动机进气量，并根据过量空气系数的设定值，计算喷油量；获取发动机排温，且当发动机排温不小于预设温度时，控制喷油量以使过量空气系数保持设定值，向缸内喷水并逐渐增加喷水量，直至发动机排温小于预设温度，反之，则不进行喷水。本发明专利技术能够在实现降温的同时保证燃烧效率，达到最佳的节油效果和尾气排放效果。佳的节油效果和尾气排放效果。佳的节油效果和尾气排放效果。

【技术实现步骤摘要】
一种气道喷水发动机喷水控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及发动机控制领域，具体涉及一种气道喷水发动机喷水控制方法及系统。

技术介绍

[0002]汽车发动机正向增压小型化方向发展，而在进一步发掘增压小型化在发动机节能减排方面潜力的过程中，爆震往往是一个关键的制约因素。发动机喷水技术用于在发动机工作过程中向进气道或缸内喷射循环水，对缸内部件和工质起到了一定的冷却作用，实现对燃烧过程的控制以抑制爆震，并可优化点火时刻，拓宽发动机的工作边界，提高发动机效率以及燃油经济性，此外，燃烧温度的降低还有利于减少氮氧化物的生成。一方面，由于燃烧优化，排气温度降低，高负荷区域加浓减少甚至不加浓，从而降低油耗；另一方面，在结构上通过提高汽油机压缩比，提高热效率，进一步降低油耗。
[0003]同时，只有合理控制缸内喷水质量，才能最大程度发挥缸内喷水技术的节能潜力；若喷水质量较少，则无法抑制爆震和提高热效率，若喷水质量较多，则会导致发动机损坏。如果缸内喷水质量过多，部分水无法吸收足够的热量汽化成水蒸气，最终以液态水形式与润滑油混合，造成油水混合等现象；而如果喷水质量过少，则吸收的混合气热量也少，混合气温度降低幅度小，爆震抑制程度弱。因此，如何对喷水质量进行有效控制，是当前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种气道喷水发动机喷水控制方法及系统，能够在实现降温的同时保证燃烧效率，达到最佳的节油效果和尾气排放效果。
[0005]为达到以上目的，本专利技术提供的一种气道喷水发动机喷水控制方法，包括以下步骤：
[0006]获取发动机的工况信息；
[0007]基于获取的工况信息，预测发动机的进气量；
[0008]基于预测的发动机进气量，并根据过量空气系数的设定值，计算喷油量；
[0009]获取发动机排温，且当发动机排温不小于预设温度时，控制喷油量以使过量空气系数保持设定值，向缸内喷水并逐渐增加喷水量，直至发动机排温小于预设温度，反之，则不进行喷水。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述工况信息包括发动机转速和发动机预估扭矩。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述预设温度为排气零部件的耐热极限温度。
[0012]在上述技术方案的基础上，当控制喷油量以使过量空气系数保持设定值，逐渐向缸内喷水，直至发动机排温小于预设温度之后，还包括：
[0013]记录喷水起始时刻和喷水结束时刻间的喷水质量和喷油质量；
[0014]基于记录的喷水质量和喷油质量，计算得到水油质量百分比。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述喷水起始时刻通过相对压缩上止点之前的曲轴转角角度表示。
[0016]在上述技术方案的基础上，
[0017]所述发动机包括多个工况；
[0018]每个工况下，当进行缸内喷水时，均进行喷水起始时刻、喷水质量和喷油质量的记录。
[0019]在上述技术方案的基础上，对于发动机的每个工况，基于每个工况下记录的喷水质量和喷油质量，计算得到每个工况的水油质量百分比。
[0020]本专利技术提供的一种气道喷水发动机喷水控制系统，包括：
[0021]获取模块，其用于获取发动机的工况信息；
[0022]预测模块，其用于基于获取的工况信息，预测发动机的进气量；
[0023]计算模块，其用于基于预测的发动机进气量，并根据过量空气系数的设定值，计算喷油量；
[0024]控制模块，其用于获取发动机排温，且当发动机排温不小于预设温度时，控制喷油量以使过量空气系数保持设定值，向缸内喷水并逐渐增加喷水量，直至发动机排温小于预设温度，反之，则不进行喷水。
[0025]在上述技术方案的基础上，所述工况信息包括发动机转速和发动机预估扭矩。
[0026]在上述技术方案的基础上，所述预设温度为发动机零部件的耐热极限温度。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：基于预测的发动机进气量，并根据过量空气系数的设定值，计算喷油量，然后监测发动机排温和过量空气系数，逐渐增加喷水比例，在保证喷水降温防止发动机发生爆燃的同时，控制喷水量和喷油量，在实现降温的同时保证燃烧效率，达到最佳的节油效果和尾气排放效果。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例中一种气道喷水发动机喷水控制方法的流程图；
[0030]图2为本专利技术实施例中一种气道喷水发动机喷水控制系统的结构示意图。
具体实施方式
[0031]本专利技术实施例提供一种气道喷水发动机喷水控制方法，通过监测发动机排温和过量空气系数，逐渐增加喷水比例，在保证喷水降温防止发动机发生爆燃的同时，控制喷水量和喷油量，在实现降温的同时保证燃烧效率。本专利技术实施例相应地还提供了一种气道喷水发动机喷水控制系统。
[0032]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]参见图1所示，本专利技术实施例提供的一种气道喷水发动机喷水控制方法，包括以下步骤：
[0034]S1：获取发动机的工况信息；
[0035]本专利技术实施例中，工况信息包括发动机转速和发动机预估扭矩，发动机的预估扭矩与发动机的转速相对应。需要说明的是，发动机包括多个工况，且不同工况下的发动机的转速不同，即每个工况下，均对应有发动机转速和发动机预估扭矩。
[0036]S2：基于获取的工况信息，预测发动机的进气量。即根据当前工况下的发动机转速和发动机预估扭矩，对发动机的进气量进行预测，可以基于发动机的历史运行数据，实现发动机进气量的预测，即根据历史数据中，发动机不同转速和扭矩下所对应的发动机进气量，实现对当前发动机进气量的预测。
[0037]S3：基于预测的发动机进气量，并根据过量空气系数的设定值，计算喷油量，即在知晓发动机进气量和过量空气系数确定的情况下，实现喷油量的计算。本专利技术实施例中，过量空气系数的设定值为1。
[0038]S4：获取发动机排温，且当发动机排温不小于预设温度时，控制喷油量以使过量空气系数保持设定值，向缸内喷水并逐渐增加喷水量，直至发动机排温小于预设温度，反之，则不进行喷水。本专利技术实施例中，预设温度为排气零部件的耐热极限温度，零部件的耐热极限温度为930℃。
[0039]本专利技术实施例中，通过检测并获取发动机排温，当发动机排温小于零部件的耐热极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气道喷水发动机喷水控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取发动机的工况信息；基于获取的工况信息，预测发动机的进气量；基于预测的发动机进气量，并根据过量空气系数的设定值，计算喷油量；获取发动机排温，且当发动机排温不小于预设温度时，控制喷油量以使过量空气系数保持设定值，向缸内喷水并逐渐增加喷水量，直至发动机排温小于预设温度，反之，则不进行喷水。2.如权利要求1所述的一种气道喷水发动机喷水控制方法，其特征在于：所述工况信息包括发动机转速和发动机预估扭矩。3.如权利要求1所述的一种气道喷水发动机喷水控制方法，其特征在于：所述预设温度为排气零部件的耐热极限温度。4.如权利要求1所述的一种气道喷水发动机喷水控制方法，其特征在于：当控制喷油量以使过量空气系数保持设定值，逐渐向缸内喷水，直至发动机排温小于预设温度之后，还包括：记录喷水起始时刻和喷水结束时刻间的喷水质量和喷油质量；基于记录的喷水质量和喷油质量，计算得到水油质量百分比。5.如权利要求4所述的一种气道喷水发动机喷水控制方法，其特征在于：所述喷水起始时刻通过相对压缩上止点之前的曲轴转角角度表示。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凤琴，严冬，张文龙，李相旺，李欣，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：