基于热力学的双燃料喷射量控制方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法、装置、设备和介质。该方法包括：确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量；基于发动机的第一参数，确定目标热量；基于发动机的第二参数，确定气缸总散热量；基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；基于目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。本方案基于发动机状态，通过确定目标总燃料量和引燃油喷射量，进而准确确定主喷燃料量和替代率，解决了双燃料发动机引燃燃料喷射量无法随着发动机状态和工作环境条件进行相应调整的问题，从而获得最高的主喷燃料替代率，满足客户应用需求。客户应用需求。客户应用需求。

【技术实现步骤摘要】
基于热力学的双燃料喷射量控制方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及发动机节能减排领域，尤其涉及一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]天然气以其储量丰富，燃烧清洁、易与空气混合等理化特性，成为替代柴油、汽油等传统燃料的新型燃料。
[0003]天然气作为降低碳排放的替代燃料，在动力总成上天然气发动机的占比将越来越高，传统点燃式预混燃烧模式下热效率相对柴油机低，通过采用柴油引燃天然气实现天然气的扩散燃烧，获得与柴油相当的热效率，并且可以实现低排温、低NOx和低CH4排放。
[0004]目前，双燃料发动机引燃燃料喷射量都是根据标定过程结果固定喷射，如通过提前标定好固定的引燃柴油量，在使用时直接喷入固定的引燃柴油量，会使得引燃燃料喷射量无法随着发动机状态和工作环境条件(如压力、温度的改变)而进行相应调整，因此无法获得最高的燃料替代率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法、装置、设备和介质，以解决双燃料发动机引燃燃料喷射量无法随着发动机状态和工作环境条件进行相应调整的问题。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法，该方法包括：
[0007]确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；
[0008]基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热力学特性确定；
[0009]基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；
[0010]基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；
[0011]基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。
[0012]根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于热力学的双燃料喷射量控制装置，该装置包括：
[0013]目标总燃料量确定模块，用于确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；
[0014]热量确定模块，用于基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热
力学特性确定；
[0015]散热量确定模块，用于基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；
[0016]引燃油喷射量确定模块，用于基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；
[0017]主喷燃料量确定模块，用于基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。
[0018]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0019]至少一个处理器；以及
[0020]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0021]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例所述的基于热力学的双燃料喷射量控制方法。
[0022]根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的基于热力学的双燃料喷射量控制方法。
[0023]本专利技术实施例的技术方案，确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；同时，基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热力学特性确定；并基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；进一步的，基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；最后，基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。本方案基于发动机状态，通过实时采集的当前发动机转速和当前油门位置，准确确定目标总燃料量和引燃油喷射量，进而准确确定主喷燃料量和主喷燃料量的替代率，解决了双燃料发动机引燃燃料喷射量无法随着发动机状态和工作环境条件进行相应调整的问题，从而获得最高的主喷燃料替代率，满足客户应用需求。
[0024]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。
[0026]图1是根据本专利技术实施例一提供的一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法的流程图；
[0027]图2是根据本专利技术实施例所适用的目标总燃料量确定的流程图；
[0028]图3是根据本专利技术实施例所适用的目标热量确定的流程图；
[0029]图4是根据本专利技术实施例所适用的气缸总散热量确定的流程图；
[0030]图5是根据本专利技术实施例所适用的引燃油喷射量、主喷燃料量和替代率确定的流程图；
[0031]图6是根据本专利技术实施例二提供的一种基于热力学的双燃料喷射量控制装置的结构示意图；
[0032]图7是实现本专利技术实施例的基于热力学的双燃料喷射量控制方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0034]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法，其特征在于，包括：确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热力学特性确定；基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，包括：获取所述当前发动机转速和所述当前油门位置；基于所述当前发动机转速和所述当前油门位置，通过输出扭矩关系表和摩擦扭矩关系表确定需求扭矩；所述输出扭矩关系表用来描述当前发动机转速和当前油门位置与输出扭矩的关系；所述摩擦扭矩关系表用来描述当前发动机转速与摩擦扭矩的关系；基于所述需求扭矩和所述当前发动机转速，通过转速扭矩关系表确定目标总燃料量；所述转速扭矩关系表用来描述需求扭矩和当前发动机转速与目标总燃料量的关系。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述发动机的第一参数，确定目标热量，包括：基于进气充量系数、发动机工作容积、进气总管温度和进气总管压力确定单缸循环进气量；基于进气总管温度和发动机压缩比，确定压缩终了温度；将所述单缸循环进气量、所述压缩终了温度和所述目标平均温度通过计算确定目标热量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量，包括：获取引燃油提前角和主喷提前角，并结合所述当前发动机转速，确定喷射时间差；获取引燃油燃烧终了平均压力，并结合发动机缸径、所述目标平均温度、发动机工作容积、进气总管温度和进气总管压力，确定气缸周壁的平均换热系数；将所述喷射时间差、所述平均换热系数、发动机结构参数和温度参数进行计算，确定气缸总散热量；所述发动机结构参数包括活塞顶面积、气缸盖面积和气缸套湿周面积；所述温度参数包括活塞平均温度、气缸盖平均温度和气缸套平均温度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取引燃油燃烧终了平均压力，包括：基于进气总管压力和发动机压缩比，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐秀华，王政，马腾飞，施东晓，杨澍，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：