CN111102093B - 提高天然气发动机喷射量控制精度的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种提高天然气发动机喷射量控制精度的方法及系统，该提高天然气发动机喷射量控制精度的方法包括获取发动机的喷射总量，计算发动机的喷射阀的单次加电时间，计算喷射次数，控制喷射阀按照单次加电时间和喷射次数喷射，根据实时喷射次数满足喷射次数控制喷射阀停止喷射。根据发明实施例的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，将发动机的喷射过程分割成多次进行，对每一次喷射的加电时间进行计算，使其与发动机的需求相符合，提高了喷射量的控制精度，间接提高了发动机的空燃比的控制精度，改善了发动机的经济性和排放性，满足实际的使用需求。

Description

提高天然气发动机喷射量控制精度的方法及系统

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种提高天然气发动机喷射量控制精度的方法及系统。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

现有技术中，天然气发动机由于轨压比较低，喷射加电时间长，如果喷射过程中轨压波动，对于喷射量的影响会比较大。通常发动机在加速或者减速时，轨压的变动非常大，喷射量的准确度更是不能保证，直接影响了过量空气系数的控制精度，最终影响到发动机的经济性和排放性。

发明内容

本发明的目的是至少解决轨压波动导致喷射量不准确的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，包括：

获取发动机的喷射总量；

计算所述发动机的喷射阀的单次加电时间；

计算喷射次数；

控制所述喷射阀按照所述单次加电时间和所述喷射次数喷射；

根据实时喷射次数满足所述喷射次数，控制所述喷射阀停止喷射。

根据本发明实施例的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，对于每一天然气发动机来说，运行一次所需的天然气总量是固定的，即喷射阀的喷射总量是固定的，现有技术中是通过一次喷射，达到喷射总量时完成喷射，在该过程中，轨压的波动较大，会影响对应时刻所需的喷射量，因此本申请采用将发动机的喷射过程分割成多次进行，对每一次的喷射加电时间重新进行计算，考虑到了轨压波动带来的影响，使其与发动机的实际需求相符合，提高了喷射量的控制精度，间接提高了发动机的空燃比的控制精度，改善了发动机的经济性和排放性，满足实际的使用需求。

另外，根据本发明实施例的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述计算所述发动机的喷射阀的单次加电时间包括：

获取当前轨压值；

获取所述喷射阀的最大喷射量；

根据所述当前轨压值和所述最大喷射量，计算所述单次加电时间。

在本发明的一些实施例中，在所述获取发动机的喷射总量中，所述喷射总量根据所述发动机的工况计算得出。

在本发明的一些实施例中，所述计算喷射次数包括：

根据所述最大喷射量和所述喷射总量，计算喷射次数。

在本发明的一些实施例中，所述获取当前轨压值与所述控制所述喷射阀按照所述单次加电时间和所述喷射次数喷射之间设置有第一时间间隔。

在本发明的一些实施例中，所述第一时间间隔小于等于400μs。

在本发明的一些实施例中，根据所述喷射次数大于1，相邻两次喷射之间设置有第二时间间隔。

在本发明的一些实施例中，所述第二时间间隔大于所述喷射阀由开启状态切换至关闭状态所需时间与由关闭状态切换至开启状态所需时间之和。

本发明的第二方面还提供了一种提高天然气发动机喷射量控制精度的系统，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取发动机的喷射总量；

计算模块，所述计算模块用于计算所述发动机的喷射阀的单次加电时间和喷射次数；

控制模块，所述控制模块用于控制所述喷射阀按照所述单次加电时间和所述喷射次数喷射和根据所述喷射次数满足喷射次数，控制所述喷射阀停止喷射。

根据本发明提供的一种提高天然气发动机喷射量控制精度的系统，通过计算喷射阀的单次加电时间和发动机的喷射次数将发动机的喷射过程分割成多次进行，对每一次的喷射加电时间重新进行计算，考虑到了轨压波动带来的影响，使其与发动机的实际需求相符合，提高了喷射量的控制精度，间接提高了发动机的空燃比的控制精度，改善了发动机的经济性和排放性，满足实际的使用需求。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法的流程示意图；

图2为图1所示的计算发动机的喷射阀的单次加电时间的流程示意图；

图3为本发明实施例的提高天然气发动机喷射量控制精度的系统的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1和图2所示，根据本发明一个实施例的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，包括：

获取发动机的喷射总量；

计算发动机的喷射阀的单次加电时间；

计算喷射次数；

控制喷射阀按照单次加电时间和喷射次数喷射；

根据实时喷射次数满足喷射次数，控制喷射阀停止喷射。

根据本发明实施例的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，对于每一天然气发动机来说，运行一次所需的天然气总量是固定的，即喷射阀的喷射总量是固定的，现有技术中是通过一次喷射，达到喷射总量时完成喷射，在该过程中，轨压的波动较大，会影响对应时刻所需的喷射量，因此本申请采用将发动机的喷射过程分割成多次进行，对每一次的喷射加电时间重新进行计算，考虑到了轨压波动带来的影响，也没有额外增加设备，不会增加成本，控制喷射阀按照单次加电时间和喷射次数进行喷射，当实时喷射次数满足喷射次数，喷射阀停止喷射，通过对每一次的喷射加电时间重新进行计算，使其与发动机的实际需求相符合，提高了喷射量的控制精度，间接提高了发动机的空燃比的控制精度，改善了发动机的经济性和排放性，满足实际的使用需求。

在本发明的一些实施例中，由前文可知，轨压对于喷射量的影响较大，因此根据轨压的波动变化，对应的喷射量也会发生变化，获取当前的轨压值，根据获取到的轨压值和喷射阀的最大喷射量进行喷射阀的单次加电时间的计算，解决了喷射时轨压波动导致的喷射不准确性，计算完成后，控制喷射阀按照单次加电时间进行喷射，当喷射量的总和等于喷射总量时，完成喷射，所需的次数为喷射次数。

其中，当前轨压值的获取可通过传感器实现，喷射阀的喷射量与喷射阀的自身结构决定，根据不同的型号而不同，当喷射总量为喷射阀的最大喷射量的整数倍时，最后一次的喷射量为最大喷射量，当喷射总量为喷射阀的最大喷射量的非整数倍时，最后一次的喷射量为喷射阀完成第一次喷射至倒数第二次喷射所喷射的总量和发动机的喷射总量的差值，根据该差值和最后一次喷射的当前轨压重新进行最后一次喷射阀的加电时间。

在本发明的一些实施例中，每一发动机的喷射总量不同，因此对于发动机的喷射总量的获取根据发动机的工况计算得出，工况包括加速阶段、减速阶段或怠速阶段等，相对应的喷射总量在发动机下线前通过实验测试得到并存储在发动机控制单元ECU中，需要时直接调用计算。

在本发明的一些实施例中，在进行当前轨压的获取与喷射阀开始进行喷射之间设置有第一时间间隔，缩短了加电时间与开始进行喷射之间的时间，使获取到的当前轨压值计算出的喷射量与发动机的实际需求相符合，提高了对喷射量的控制精度，在一个实施例中，第一时间间隔为小于等于400μs。

在本发明的一些实施例中，由于轨压一直处于波动状态，因此，对于当前轨压值的获取时刻与喷射时刻越接近，计算结果越趋于实际需求，当发动机的喷射总量需要通过1次喷射即可完成时，喷射阀的最大喷射量等于发动机的喷射总量，喷射阀喷射完成后，停止喷射，当发动机的喷射总量需要通过2次及2次以上的喷射才能完成时，第一次喷射完成之后，喷射阀需要由关闭状态切换至关闭状态，再由关闭状态切换至开启状态进行第二次喷射，进行第二次喷射时所对应的轨压变化后需要重新计算，两次喷射之间设置有第二时间间隔，第二时间间隔大于喷射阀由开启状态切换至关闭状态和由关闭状态切换至开启状态的时间之和，通过设置第二时间间隔，为喷射阀的下一次喷射提供缓冲时间，避免关闭后立即开启造成的喷射阀损坏，降低故障率，同时，使获取到的当前轨压值计算出的喷射量与发动机的实际需求相符合，提高了对喷射量的控制精度。

如图3所示，根据本发明另一个实施例提供的提高天然气发动机喷射量控制精度的系统，包括：

获取模块，获取模块用于获取发动机的喷射总量；

计算模块，计算模块用于计算发动机的喷射阀的单次加电时间和喷射次数；

控制模块，控制模块用于控制喷射阀按照单次加电时间和喷射次数喷射和根据喷射次数满足喷射次数，控制喷射阀停止喷射。

根据本发明实施例提供的一种提高天然气发动机喷射量控制精度的系统，通过计算喷射阀的单次加电时间和发动机的喷射次数将发动机的喷射过程分割成多次进行，对每一次的喷射加电时间重新进行计算，考虑到了轨压波动带来的影响，使其与发动机的实际需求相符合，提高了喷射量的控制精度，间接提高了发动机的空燃比的控制精度，改善了发动机的经济性和排放性，满足实际的使用需求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，其特征在于，包括：

获取发动机的喷射总量；

获取当前轨压值；

获取所述发动机的喷射阀的最大喷射量；

根据所述当前轨压值和所述最大喷射量，计算所述喷射阀的单次加电时间；

根据所述最大喷射量和所述喷射总量，计算喷射次数；

控制所述喷射阀按照所述单次加电时间和所述喷射次数喷射；

根据实时喷射次数满足所述喷射次数，控制所述喷射阀停止喷射。

2.根据权利要求1所述的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，其特征在于，在所述获取发动机的喷射总量中，所述喷射总量根据所述发动机的工况计算得出。

3.根据权利要求1所述的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，所述获取当前轨压值与所述控制所述喷射阀按照所述单次加电时间和所述喷射次数喷射之间设置有第一时间间隔。

4.根据权利要求3所述的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，其特征在于，所述第一时间间隔小于等于400μs。

5.根据权利要求1所述的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，根据所述喷射次数大于1，相邻的两次喷射之间设置有第二时间间隔。

6.根据权利要求5所述的提高天然气发动机喷射量控制精度的方法，所述第二时间间隔大于所述喷射阀由开启状态切换至关闭状态所需时间与由关闭状态切换至开启状态所需时间之和。

7.一种提高天然气发动机喷射量控制精度的系统，其特征在于，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取发动机的喷射总量，以及获取当前轨压值和所述发动机的喷射阀的最大喷射量；

计算模块，所述计算模块用于根据所述当前轨压值和所述最大喷射量来计算所述喷射阀的单次加电时间，以及用于根据所述最大喷射量和所述喷射总量计算喷射次数；

控制模块，所述控制模块用于控制所述喷射阀按照所述单次加电时间和所述喷射次数喷射和根据所述喷射次数满足喷射次数，控制所述喷射阀停止喷射。

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