CN102829837B - 一种喷油量测量方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柴油机领域，特别是涉及一种喷油量测量方法、装置和系统，所述方法包括:采集得到废气中氧的浓度；利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；计算得到单缸每循环进气量；利用所述过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。应用本发明提供的方法，可以在不增加电控系统成本的基础上实现实际喷油量的计算，计算结果准确、可靠，为柴油机控制提供了有效的输入参数，有利于电子控制单元更好地控制柴油机运行。

Description

一种喷油量测量方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及柴油发动机领域，特别是涉及一种喷油量测量方法、装置和系统。

背景技术

日趋严重的能源危机，使得柴油机成为内燃机行业关注的焦点，相比汽油机，柴油机具有减少废气排放、燃油消耗低、车速较低时加速性能好等优势，因此得到了越来越多的应用。而随着排放标准的提升，也推动了柴油机燃油喷射系统的发展，柴油燃油喷射系统从机械控制式发展到电子控制式系统。目前的柴油燃油喷射系统由ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）控制，发动机的设定喷油量与标定精度有很大关系，随着发动机状态的变化，真实的喷油量也在发生变化。而现有技术中的ECU电子控制单元无法获得实际喷油量，不能很好的控制柴油机更好的运行。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种喷油量测量方法、装置和系统，可以利用废气氧含量结合进气量计算得到实际喷油量，有利于电子控制单元更好的控制柴油机运行。

一方面，本发明实施例提供了一种喷油量测量方法，所述方法包括:

采集得到废气中氧的浓度；

利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；

计算得到单缸每循环进气量；

利用所述过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。

优选地，所述利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数为：

根据以下公式计算得到过量空气系数：

$\mathrm{\λ}=\frac{0.2098+0.2737{\mathrm{\η}}_1}{0.2095-{\mathrm{\η}}_1}$

其中，λ为过量空气系数，η₁为废气中氧的浓度。

优选地，所述计算得到单缸每循环进气量包括：

测量得到进气温度、进气压力以及发动机转速；

利用所述进气温度和进气压力获取进气空气密度；

利用所述进气空气密度、发动机转速获取进气量；

利用所述进气量获取单缸每循环进气量。

优选地，所述进气空气密度根据以下公式得到：

${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{air}}=\frac{P\·1000}{287.1\×(273+t_1)}$

其中，ρ_air为进气空气密度，P为进气压力，t₁为进气温度；

所述进气量通过以下公式得到：

$G_{\mathrm{air}}=\frac{{\mathrm{\η}}_2\×V_n\×{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{air}}\×i\×30\×n}{1000}$

其中，G_air为进气量，η₂为充气效率，V_n为发动机每汽缸容积，ρ_air为进气空气密度，n为发动机转速；

所述单缸每循环进气量通过以下公式得到：

$m_{\mathrm{air}}=5.55e^3\frac{G_{\mathrm{air}}}{n}$

其中，m_air为单缸每循环进气量，G_air为进气量，n为发动机转速。

优选地，所述方法还包括：

将获取的实际喷油量与标定喷油量进行比较，当所述实际喷油量大于或小于标定喷油量时，对喷油器喷油量进行调整。

另一方面，本发明实施例提供了一种喷油量测量装置，所述装置包括:

第一采集单元，用于采集得到废气中氧的浓度；

过量空气系数计算单元，用于接收第一采集单元发送的废气中氧的浓度，利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；

单缸每循环进气量计算单元，用于计算得到单缸每循环进气量；

实际喷油量计算单元，用于利用所述过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。

优选地，所述过量空气系数计算单元为：

根据以下公式计算得到过量空气系数：

$\mathrm{\λ}=\frac{0.2098+0.2737{\mathrm{\η}}_1}{0.2095-{\mathrm{\η}}_1}$

其中，λ为过量空气系数，η₁为废气中氧的浓度。

优选地，装置还包括：

第二采集单元，用于测量得到进气温度；

第三采集单元，用于测量得到进气压力；

第四采集单元，用于采集得到发动机转速；

则所述单缸每循环进气量计算单元包括：

进气空气密度获取单元，用于利用第二采集单元发送的进气温度以及第三采集单元发送的进气压力获取进气空气密度；进气量获取单元，用于利用第四采集单元发送的发动机转速以及所述进气空气密度获取进气量；

单缸进气量获取单元，用于利用所述进气量获取单缸每循环进气量。

优选地，所述装置还包括：

调整单元，用于将获取的实际喷油量与标定喷油量进行比较，当所述实际喷油量大于或小于标定喷油量时，对喷油器喷油量进行调整。

优选地，所述第一采集单元具体为氮氧传感器；

所述第二采集单元具体为进气温度传感器；

所述第三采集单元具体为进气压力传感器；

所述第四采集单元具体为发动机转速传感器。

再一方面，本发明实施例提供了一种喷油量测量系统，所述系统包括：

氮氧传感器，用于获取废气中氧的浓度，并将所述废气中氧的浓度发送至电子控制单元；

电子控制单元，用于利用氮氧传感器发送的所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；计算得到单缸每循环进气量；利用所述过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。

优选地，所述系统还包括：

进气温度传感器，用于测量得到进气温度，发送至电子控制单元；

进气压力传感器，用于测量得到进气压力，发送至电子控制单元；

发动机转速传感器，用于测量得到发动机转速，发送至电子控制单元；

则所述电子控制单元还用于接收进气温度传感器发送的进气温度、进气压力传感器发送的进气压力以及发动机转速传感器发送的发动机转速，利用所述进气温度和进气压力获取进气空气密度；利用所述进气空气密度、发动机转速获取进气量；利用所述进气量获取单缸每循环进气量。

本发明实施例能够达到的有益效果为：在本发明实施例中，利用氮氧传感器获取废气中氧的浓度，并利用废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；并利用获取的过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量。根据本发明实施例提供的方法计算得到的实际喷油量准确、可靠，计算方法简单，在不增加电控系统成本的基础上实现了实际喷油量的计算，为柴油机控制提供了有效的输入参数，有利于电子控制单元更好地控制柴油机运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明中记载的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供的喷油量测量方法第一实施例流程图；

图2为本发明实施例提供的喷油量测量方法第二实施例流程图；

图3为ESC工况下设定油量与计算油量对比示意图；

图4为ETC工况下设定油量与计算油量对比示意图；

图5为本发明实施例提供的喷油量测量装置示意图；

图6为本发明实施例提供的喷油量测量系统示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种喷油量测量方法和设备，可以利用废气氧含量结合进气量计算得到实际喷油量，有利于电子控制单元更好的控制柴油机运行。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的方法应用于柴油发动机领域，可以应用于包括柴油发动机的设备，包括但不限于货车、客车、工程机械、船舶动力、发电设备等。在本发明的技术方案中，首先利用废气中氧含量计算发动机的过量空气系数λ，进而利用柴油机富氧燃烧的特性计算得出缸内实际燃烧的喷油量。

参见图1，为本发明提供的喷油量测量方法第一实施例流程图，所述方法包括：

S101，采集得到废气中氧的浓度。

在本发明第一实施例中，废气中氧的浓度是由第一采集单元采集得到的。具体的，第一采集单元为氮氧传感器。在例如高压共轨柴油机中一般采用SCR系统，氮氧传感器（NOx传感器）是其中必备的传感器之一。因此可以利用NOx传感器测量废气O2含量。

S102，利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数。

其中，所述过量空气系数根据以下公式计算得到：

$\mathrm{\λ}=\frac{0.2098+0.2737{\mathrm{\η}}_1}{0.2095-{\mathrm{\η}}_1}---\left(1\right)$

其中，λ为过量空气系数，η₁为废气中氧的浓度。

S103，计算得到单缸每循环进气量。

S104，利用所述过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。

其中，所述实际喷油量可以根据以下公式计算得到：

$q_{\mathrm{Act}}=\frac{m_{\mathrm{Air}}}{\mathrm{\λ}\·l_0}\·\mathrm{fac}---\left(2\right)$

其中，q_Act为实际喷油量，m_Air单缸每循环进气量，λ过量空气系数，l₀为柴油完全燃烧的化学计量比，一般地，取l₀=14.3；fac为油量修正系数。在本发明一个具体实施例中，油量修正系数的取值范围为[0.9，1.05]，油量修正系数可以根据不同发动机，不同运行工况进行标定。具体地，首先确定发动机的配置信息以及运行边界条件和运行工况，再根据确定的上述条件对油量修正系数进行标定。

在本发明第一实施例中，利用氮氧传感器获取废气中氧的浓度，并利用废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；再利用获取的过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量。根据本发明实施例提供的方法计算得到的实际喷油量准确、可靠，计算方法简单，在不增加电控系统成本的基础上实现了实际喷油量的计算，为柴油机控制提供了有效的输入参数，有利于电子控制单元更好地控制柴油机运行。

参见图2，为本发明提供的喷油量测量方法第二实施例流程图，所述方法包括：

S201，采集得到废气中氧的浓度。

具体地，利用氮氧传感器采集得到废气中氧的浓度η₁。

S202，测量得到进气温度、进气压力以及发动机转速。

在本发明这一具体实施例中，利用进气温度传感器测量得到进气温度t₁；利用进气压力传感器测量得到进气压力P；利用发动机转速传感器测量得到发动机转速n。

本领域技术人员可以理解的是，步骤S201和步骤S202的顺序可以颠倒地执行，也可以并行地执行。

S203，利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数。

其中，所述过量空气系数根据以下公式计算得到：

$\mathrm{\λ}=\frac{0.2098+0.2737{\mathrm{\η}}_1}{0.2095-{\mathrm{\η}}_1}---\left(1\right)$

其中，λ为过量空气系数，η₁为废气中氧的浓度。

下面将对如何计算得到过量空气系数λ的过程进行推导。

废气中氧的浓度通过以下公式得到：

${\mathrm{\η}}_1=\frac{V_{O_2,\mathrm{Exh}}}{V_{\mathrm{Exh}}}=\frac{n_{O_2,\mathrm{Exh}}}{n_{\mathrm{Exh}}}=\frac{n_{\mathrm{Air}}\·{\mathrm{\η}}_{V,O_2}-n_{O_2,\mathrm{cmb}}}{n_{\mathrm{Exh}}}---\left(3\right)$

其中：η₁为废气中氧的体积浓度；为新鲜空气中氧的体积浓度；

为废气中氧气的体积；V_Exh为废气的总体积；

为废气中氧气的摩尔量；n_Exh为废气的总摩尔量；

n_Air为新鲜空气的摩尔量；为缸内燃烧消耗氧气的摩尔量；

其中，通过以下公式获取缸内完全燃烧的氧气摩尔量

$n_{O_2,\mathrm{Cmb}}=\frac{m_{O_2,\mathrm{Cmb}}}{M_{O_2}}=\frac{m_{\mathrm{Fuel}}\·l_0\·{\mathrm{\η}}_{m,O_2,\mathrm{Air}}}{M_{O_2}}=\frac{\frac{m_{\mathrm{Air}}}{\mathrm{\λ}\·l_0}\·l_0\·{\mathrm{\η}}_{m,O_2,\mathrm{Air}}}{M_{O_2}}=\frac{n_{\mathrm{Air}}\·M_{\mathrm{Air}}\·{\mathrm{\η}}_{m,O_2,\mathrm{Air}}}{\mathrm{\λ}\·M_{O_2}}---\left(4\right)$

其中：为完全燃烧所消耗的氧气质量；为氧气的摩尔质量；

m_Fuel为实际完全燃烧的油量；l₀为柴油完全燃烧的化学计量比；为新鲜空气中氧的质量浓度；λ为过量空气系数；

m_Air为新鲜空气质量；M_Air为新鲜空气的摩尔质量；

柴油燃烧的化学反应方程式为：

$C_c{H}_h{O}_o+(c+\frac{h}{4}-\frac{o}{2})(O_2+3.773N_2)=c{\mathrm{CO}}_2+\frac{h}{2}{H}_{2}O+3.773(c+\frac{h}{4}-\frac{o}{2})N_2---\left(5\right)$

废气的总摩尔量计算方程为：

$n_{\mathrm{Exh}}=n_{\mathrm{Air}}-n_{O_2,\mathrm{Cmb}}+n_{{\mathrm{CO}}_2}+n_{H_{2}O}=n_{\mathrm{Air}}+\frac{4c+2h}{4c+h-2o}\·n_{O_2,\mathrm{Cmb}}---\left(6\right)$

由公式（3）、（4）、（5）、（6）可得：

${\mathrm{\η}}_1=\frac{n_{\mathrm{Air}}\·{\mathrm{\η}}_{V,O_2,\mathrm{Air}}-\frac{n_{\mathrm{Air}}\·M_{\mathrm{Air}}}{\mathrm{\λ}\·M_{O_2}}\·{\mathrm{\η}}_{m,O_2,\mathrm{Air}}}{(2+\frac{4c+2h}{4c+h-2o}\·\frac{M_{\mathrm{Air}}}{\mathrm{\λ}\·M_{O_2}}\·{\mathrm{\η}}_{m,O_2,\mathrm{Air}})\·n_{\mathrm{Air}}}=\frac{{\mathrm{\η}}_{V,O_2,\mathrm{Air}}-\frac{M_{\mathrm{Air}}}{\mathrm{\λ}\·M_{O_2}}\·{\mathrm{\η}}_{m,O_2,\mathrm{Air}}}{1+\frac{4c+2h}{4c+h-2o}\·\frac{M_{\mathrm{Air}}}{\mathrm{\λ}\·M_{O_2}}\·{\mathrm{\η}}_{m,O_2,\mathrm{Air}}}---\left(7\right)$

由上式可推得柴油机过量空气系数与废气中氧的体积浓度的关系为：

$\mathrm{\λ}=\frac{(1+\frac{4c+2h}{4c+h-2o}\·{\mathrm{\η}}_1)\·\frac{M_{\mathrm{Air}}}{M_{O_2}}\·{\mathrm{\η}}_{m,O_2,\mathrm{Air}}}{{\mathrm{\η}}_{V,O_2,\mathrm{Air}}-{\mathrm{\η}}_1}---\left(8\right)$

其中，对于国产柴油中C、H、O三种元素的质量比为0.870：0.126：0.004。则柴油分子式可虚拟描述为：C₂₉₀H₅₀₄O，其理论空燃比为14.297。标准环境下新鲜空气中氧的体积浓度为20.95%，质量浓度为23.15%。上式简化为：

$\mathrm{\λ}=\frac{0.2098+0.2737{\mathrm{\η}}_1}{0.2095-{\mathrm{\η}}_1}---\left(1\right)$

S204，计算得到进气空气密度。

其中，所述进气空气密度根据以下公式得到：

${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{air}}=\frac{P\·1000}{287.1\×(273+t_1)}---\left(9\right)$

其中，ρ_air为进气空气密度，P为进气压力，t₁为进气温度。

S205，计算得到进气量。

所述进气量通过以下公式得到：

$G_{\mathrm{air}}=\frac{{\mathrm{\η}}_2\×V_n\×{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{air}}\×i\×30\×n}{1000}---\left(10\right)$

其中，G_air为进气量，η₂为充气效率V_n为发动机每汽缸容积，ρ_air为进气空气密度，n为发动机转速。其中，充气效率可以由电子控制单元通过计算得到。

S206，计算得到单缸每循环进气量。

所述单缸每循环进气量通过以下公式得到：

$m_{\mathrm{air}}=5.55e^3\frac{G_{\mathrm{air}}}{n}---\left(11\right)$

其中，m_air为单缸每循环进气量，G_air为进气量，n为发动机转速。

S207，计算得到实际喷油量。

其中，所述实际喷油量可以根据以下公式计算得到：

$q_{\mathrm{Act}}=\frac{m_{\mathrm{Air}}}{\mathrm{\λ}\·l_0}\·\mathrm{fac}---\left(2\right)$

其中，q_Act为实际喷油量，m_Air单缸每循环进气量，λ过量空气系数，l₀为柴油完全燃烧的化学计量比，一般地，取l₀=14.3；fac为油量修正系数，根据不同机型、不同配置进行标定。

S208，将获取的实际喷油量与标定喷油量进行比较，当所述实际喷油量大于或小于标定喷油量时，对喷油器实际喷油量进行调整。

柴油机喷油器根据工况的不同，会设定不同的标定喷油量，此为理想情况下的喷油量。当根据以上方法获取得到喷油器实际喷油量后，则可以将将获取的实际喷油量与标定喷油量进行比较，对喷油器喷油量进行调整。具体地，所述调整包括但不限于：

（1）当实际喷油量大于标定喷油量时，可以设置报警，并可以采取措施限制喷油器的喷油量。例如可以通过减少加电时间、或减少主发电机的励磁等方式以降低实际喷油量。

（2）当实际喷油量小于标定喷油量时，可以采取措施提高喷油器的喷油量。例如，增大喷油器的驱动、增加加电时间、增加主发电机的励磁等方式提高实际喷油量。

当然，以上只是本发明列举的可能的几种调整方式，本发明对具体的调整方式不进行限定，本领域技术人员在不付出创造性劳动下获取的其他方式均属于本发明的保护范围。

当然，也可以将获取的实际喷油量作为输入参数，供柴机油进行其他控制使用，本发明不限定具体的控制、使用方式。

参见图3，为ESC（欧洲稳态循环，Europea Steady Cycle）工况下，设定油量与计算油量（按照本发明提供的方法）的对比情况，如图3所示，图中实现代表应用本发明实施例提供的方法得到的计算油量即实际喷油量，虚线代表的是ECU设定油量，点划线代表的是过量空气系数。从图中可以看出，本发明的方法计算得到的实际油量与ECU设定油量吻合良好，说明该方法非常有效。

参见图4为ETC（欧洲瞬态循环，Europea Transient Cycle）工况下，设定油量与计算油量的对比情况，如图4所示，实线为通过本发明实施例提供的方法得到的计算油量即实际喷油量，虚线代表的是ECU设定油量，从图4可以看出，二者吻合的很好，说明在ETC工况下，本发明实施例提供的方法得到的计算油量同样能够很好的跟随设定油量。

由此可见，在ESC、ETC这两种发动机测试的标准循环下，本发明提供的方法计算得到的实际喷油量都能很好的跟踪设定油量，说明该方法是有效的，结果准确可靠。

参见图5，为本发明实施例提供的喷油量测量装置示意图。

所述装置包括:

第一采集单元501，用于采集得到废气中氧的浓度；

过量空气系数计算单元502，用于接收第一采集单元发送的废气中氧的浓度，利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；

单缸每循环进气量计算单元503，用于计算得到单缸每循环进气量；

实际喷油量计算单元504，用于利用所述过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。

进一步地，所述装置还包括：

第二采集单元505，用于测量得到进气温度；

第三采集单元506，用于测量得到进气压力；

第四采集单元507，用于采集得到发动机转速；

则所述单缸每循环进气量计算单元包括：

进气空气密度获取单元，用于利用第二采集单元发送的进气温度以及第三采集单元发送的进气压力获取进气空气密度；

进气量获取单元，用于利用第四采集单元发送的发动机转速以及所述进气空气密度获取进气量；

单缸进气量获取单元，用于利用所述进气量获取单缸每循环进气量。

进一步地，所述装置还包括：

调整单元，用于将获取的实际喷油量与标定喷油量进行比较，当所述实际喷油量大于或小于标定喷油量时，对喷油器实际喷油量进行调整。

优选地，所述第一采集单元具体为氮氧传感器。

所述第二采集单元具体为进气温度传感器。

所述第三采集单元具体为进气压力传感器。

所述第四采集单元具体为发动机转速传感器。

参见图6，为本发明实施例提供的喷油量测量系统示意图。

所述系统包括：

氮氧传感器601，用于获取废气中氧的浓度，并将所述废气中氧的浓度发送至电子控制单元；

电子控制单元602，用于利用氮氧传感器发送的所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；计算得到单缸每循环进气量；利用所述过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。

进一步地，所述系统还包括：

进气温度传感器603，用于测量得到进气温度，发送至电子控制单元。

进气压力传感器604，用于测量得到进气压力，发送至电子控制单元。

发动机转速传感器605，用于测量得到发动机转速，发送至电子控制单元。

则所述电子控制单元602还用于接收进气温度传感器发送的进气温度、进气压力传感器发送的进气压力以及发动机转速传感器发送的发动机转速，利用所述进气温度和进气压力获取进气空气密度；利用所述进气空气密度、发动机转速获取进气量；利用所述进气量获取单缸每循环进气量。

优选地，所述电子控制单元包括：

过量空气系数计算单元、用于接收氮氧传感器发送的废气中氧的浓度，利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；

单缸每循环进气量计算单元用于计算得到单缸每循环进气量；

实际喷油量计算单元用于利用所述过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种喷油量测量方法，其特征在于，所述方法包括:

采集得到废气中氧的浓度；

利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；

计算得到单缸每循环进气量；

利用所述过量空气系数、所述单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与柴油完全燃烧的化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数为：

根据以下公式计算得到过量空气系数：

$\mathrm{\λ}=\frac{0.2098+{0.2737\mathrm{\η}}_1}{0.2095-{\mathrm{\η}}_1}$

其中，λ为过量空气系数，η₁为废气中氧的浓度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算得到单缸每循环进气量包括：

测量得到进气温度、进气压力以及发动机转速；

利用所述进气温度和所述进气压力获取进气空气密度；

利用所述进气空气密度、所述发动机转速获取进气量；

利用所述进气量获取单缸每循环进气量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述进气空气密度根据以下公式得到：

$\mathrm{Pair}=\frac{P\×1000}{287.1\×(273+t_1)}$

其中，ρ_air为进气空气密度，P为进气压力，t₁为进气温度；

所述进气量通过以下公式得到：

$G_{\mathrm{air}}=\frac{{\mathrm{\η}}_2\×V_n\×{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{air}}\×i\×30\×n}{1000}$

其中，G_air为进气量，η₂为充气效率，V_n为发动机每汽缸容积，ρ_air为进气空气密度，n为发动机转速；

所述单缸每循环进气量通过以下公式得到：

$m_{\mathrm{air}}={5.55e}^3\frac{G_{\mathrm{air}}}{n}$

其中，m_air为单缸每循环进气量，G_air为进气量，n为发动机转速。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将获取的实际喷油量与标定喷油量进行比较，当所述实际喷油量大于或小于标定喷油量时，对喷油器喷油量进行调整。

6.一种喷油量测量装置，其特征在于，所述装置包括:

第一采集单元，用于采集得到废气中氧的浓度；

过量空气系数计算单元，用于接收第一采集单元发送的废气中氧的浓度，利用所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；

单缸每循环进气量计算单元，用于计算得到单缸每循环进气量；

实际喷油量计算单元，用于利用所述过量空气系数、所述单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与柴油完全燃烧的化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述过量空气系数计算单元为：

根据以下公式计算得到过量空气系数：

$\mathrm{\λ}=\frac{0.2098+{0.2737\mathrm{\η}}_1}{0.2095-{\mathrm{\η}}_1}$

其中，λ为过量空气系数，η₁为废气中氧的浓度。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二采集单元，用于测量得到进气温度；

第三采集单元，用于测量得到进气压力；

第四采集单元，用于采集得到发动机转速；

则所述单缸每循环进气量计算单元包括：

进气空气密度获取单元，用于利用第二采集单元发送的进气温度以及第三采集单元发送的进气压力获取进气空气密度；

进气量获取单元，用于利用第四采集单元发送的发动机转速以及所述进气空气密度获取进气量；

单缸进气量获取单元，用于利用所述进气量获取单缸每循环进气量。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

调整单元，用于将获取的实际喷油量与标定喷油量进行比较，当所述实际喷油量大于或小于标定喷油量时，对喷油器喷油量进行调整。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一采集单元具体为氮氧传感器；

所述第二采集单元具体为进气温度传感器；

所述第三采集单元具体为进气压力传感器；

所述第四采集单元具体为发动机转速传感器。

11.一种喷油量测量系统，其特征在于，所述系统包括：

氮氧传感器，用于获取废气中氧的浓度，并将所述废气中氧的浓度发送至电子控制单元；

电子控制单元，用于利用氮氧传感器发送的所述废气中氧的浓度计算得到过量空气系数；计算得到单缸每循环进气量；利用所述过量空气系数、单缸每循环进气量计算得到实际喷油量，所述实际喷油量等于所述单缸每循环进气量除以所述过量空气系数与柴油完全燃烧的化学计量比的乘积得到的比值再乘以油量修正系数得到的乘积。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

进气温度传感器，用于测量得到进气温度，发送至电子控制单元；

进气压力传感器，用于测量得到进气压力，发送至电子控制单元；

发动机转速传感器，用于测量得到发动机转速，发送至电子控制单元；

则所述电子控制单元还用于接收进气温度传感器发送的进气温度、进气压力传感器发送的进气压力以及发动机转速传感器发送的发动机转速，利用所述进气温度和进气压力获取进气空气密度；利用所述进气空气密度、发动机转速获取进气量；利用所述进气量获取单缸每循环进气量。