CN114458458B - 一种发动机控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机控制方法及装置，根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定待测天然气的实际热值，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，第二阈值小于或等于第一阈值。这样在待测天然气的实际热值较大时，可以通过减小基础点火角来降低爆震，在待测天然气的实际热值较小时，可以通过增加空气进气量和/或减小废气再循环阀的开度来弥补发动机动力不足的问题，提高发动机的运行效率和安全性。

Description

一种发动机控制方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆领域，特别涉及一种发动机控制方法及装置。
背景技术
对于天然气发动机而言，燃气类型对发动机输出性能有很大的影响，不同的燃气通常具有不同的燃气热值，燃气热值是指单位燃气完全燃烧释放出的能量，一般以kJ/kg进行计量。
在天然气发动机中的实际燃气热值与标准燃气热值差异较大时，直接影响发动机的爆震强度和输出扭矩。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发动机控制方法及装置，能够根据燃气热值进行发动机的控制，提高发动机运行效率和安全性。
为实现上述目的，本发明有如下技术方案：
本申请实施例提供了一种发动机控制方法，包括：
根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定所述待测天然气的实际热值；
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角；
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量；所述第二阈值小于或等于所述第一阈值。
可选的，所述在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角，包括：
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在所述爆震推迟点火角绝对值大于所述点火角限值时，降低基础点火角。
可选的，所述在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，包括：
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，进行至少一次实际输出扭矩和预设输出扭矩的比较，并在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量。
可选的，所述在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，包括：
在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，若废气再循环阀的开度等于0，则增加空气进气量；
在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，若废气再循环阀的开度大于0，则进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在所述爆震推迟点火角绝对值大于所述点火角限值时，增加空气进气量，在所述爆震推迟点火角绝对值小于或等于所述点火角限值时，减小废气再循环阀的开度。
可选的，所述根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定所述待测天然气的实际热值，包括：
在稳定工况下，利用前氧传感器监测发动机尾气中的氧气含量；所述发动机中具有待测天然气；
根据所述发动机尾气中的氧气含量，计算所述发动机的空燃比；
根据实际空气流量和所述空燃比，计算多种标准气体的标准燃气流量；所述多种标准气体包括GR、G20、G23和G25类的天然气，所述标准气体的标准燃气流量为所述标准气体在所述实际空气流量和所述空燃比下的燃气流量；
比对所述实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气流量，确定所述待测天然气为所述标准气体中的目标气体，所述待测天然气的组分为所述目标气体的组分；
根据所述待测天然气的组分确定所述待测天然气的实际热值。
可选的，所述实际燃气流量和所述目标气体的标准燃气流量的差值小于预设差值，或所述实际燃气流量和所述目标气体的标准燃气流量的差值，为所述实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气的差值中的最小值。
本申请实施例还提供了一种发动机控制装置，其特征在于，包括：
热值计算单元，用于根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定所述待测天然气的实际热值；
第一控制单元，用于在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角；
第二控制单元，用于在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量；所述第二阈值小于或等于所述第一阈值。
可选的，所述第一控制单元具体用于：
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在所述爆震推迟点火角绝对值大于所述点火角限值时，降低基础点火角。
可选的，所述第二控制单元具体用于：
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，进行至少一次实际输出扭矩和预设输出扭矩的比较，并在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量。
可选的，所述第二控制单元，包括：
第一控制子单元，用于在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，若废气再循环阀的开度等于0，则增加空气进气量；
第二控制子单元，用于在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，若废气再循环阀的开度大于0，则进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在所述爆震推迟点火角绝对值大于所述点火角限值时，增加空气进气量，在所述爆震推迟点火角绝对值小于或等于所述点火角限值时，减小废气再循环阀的开度。
可选的，所述热值计算单元包括：
氧含量获取单元，用于在稳定工况下，利用前氧传感器监测发动机尾气中的氧气含量；所述发动机中具有待测天然气；
空燃比计算单元，用于根据所述发动机尾气中的氧气含量，计算所述发动机的空燃比；
燃气流量计算单元，用于根据空气流量和所述空燃比，计算多种标准气体的标准燃气流量；所述多种标准气体包括GR、G20、G23和G25类的天然气，所述标准气体的标准燃气流量为所述标准气体在所述实际空气流量和所述空燃比下的燃气流量；
气体类别确定单元，用于比对所述实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气流量，确定所述待测天然气为所述标准气体中的目标气体，所述待测天然气的组分为所述目标气体的组分；
热值计算子单元，用于根据所述待测天然气的组分确定所述待测天然气的实际热值。
可选的，所述实际燃气流量和所述目标气体的标准燃气流量的差值小于预设差值，或所述实际燃气流量和所述目标气体的标准燃气流量的差值，为所述实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气的差值中的最小值。
本发明实施例提供了一种发动机控制方法及装置，根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定待测天然气的实际热值，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，第二阈值小于或等于第一阈值。这样在待测天然气的实际热值较大时，可以通过减小基础点火角来降低爆震，在待测天然气的实际热值较小时，可以通过增加空气进气量和/或减小废气再循环阀的开度来弥补发动机动力不足的问题，提高发动机的运行效率和安全性。
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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种发动机控制方法的流程图；
图2为本申请实施例中一种确定待测天然气的实际热值的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种发动机控制装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
对于天然气发动机而言，燃气类型对发动机输出性能有很大的影响，不同的燃气通常具有不同的燃气热值，燃气热值和燃气的组分相关。在天然气发动机中的实际燃气热值与基准燃气热值差异较大时，直接影响发动机的爆震强度和输出扭矩。具体的，燃气组分发生变动，尤其是燃气热值提高时，发动机爆震强度会大幅度提升，甚至报出爆震故障并限扭，影响正常运行，而燃气热值相对变低时，发动机会出现动力不足的现象。
基于此，本申请实施例提供了一种发动机控制方法及装置，根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定待测天然气的实际热值，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，第二阈值小于或等于第一阈值。这样在待测天然气的实际热值较大时，可以通过减小基础点火角来降低爆震，在待测天然气的实际热值较小时，可以通过增加空气进气量和/或减小废气再循环阀的开度来弥补发动机动力不足的问题，提高发动机的运行效率和安全性。
为了更好的理解本发明的技术方案和技术效果，以下将结合附图对具体的实施例进行详细的描述。
本申请实施例提供了一种发动机控制方法，参考图1所示，为本申请实施例提供的一种发动机控制方法的流程图，该方法可以包括：
S101，根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定待测天然气的实际热值。
车辆的发动机可以以天然气作为燃料进行化学能到动能的转换，在发动机工作过程中，天然气和空气混合而燃烧，产生二氧化碳。发动机中的天然气可以作为待测天然气。
本申请实施例中，可以根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定待测天然气的实际热值，具体的，可以根据待测天然气的实际燃气流量确定待测天然气的类型，则待测天然气的组分以及占比随之确定，天然气中的主要成分包括甲烷和乙烷中的至少一种，且天然气中会有少量的氮气，在待测天然气的组分以及占比确定后，单位质量的待测天然气完全燃烧后释放的热量(实际热值)也随之确定，因此可计算得到待测天然气的实际热值K1。
在一些场景下，需要验证高热值燃气和低热值燃气对发动机的性能影响，在实际操作过程中，发动机存在爆震幅度大、功率不足等现象，因此需要基于燃气热值对发动机控制策略进行设置，以提高发动机的运行效率和安全性。例如可以在发动机新机型认证过程中，对发动机控制策略进行设置。
S102，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角。
本申请实施例中，可以将待测天然气的实际热值和发动机的基准热值进行比较，基准热值K0是发动机台架性能标定过程中所用天然气的热值，也是发动机正常工作所需的基准天然气的热值，若待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值较大，则可以认为待测天然气为高热值燃气，若待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值较小，则可以认为待测天然气为低热值燃气。
在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，可以认为待测天然气为高热值燃气，此时发动机容易出现爆震现象，此时可以降低基础点火角，从而降低发动机爆震强度。举例来说，第一阈值可以为1.01。
对发动机的控制逻辑中，爆震持续发生时，爆震推迟点火角一直在减小，爆震推迟点火角的初始值为零，在爆震持续发生后，爆震推迟点火角降为负值，则爆震推迟点火角的减小量越多，爆震推迟点火角越小，相对的，爆震推迟点火角绝对值越大。在爆震推迟点火角绝对值超过一定限值(记为点火角故障阈值)时，会报出爆震点火角推迟量过大故障。
本申请实施例中，在待测天然气为低热值燃气时，可以根据爆震推迟点火角对基础点火角进行调整。具体的，可以在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在爆震推迟点火角绝对值大于点火角限值时，降低基础点火角。在确定爆震推迟点火角绝对值小于或等于点火角限值时，可以停止进行基础点火角的修正。此处的点火角限值小于前述的点火角故障阈值，是表征发动机爆震强度较大，但对发动机损伤不严重，没达到报出故障的强度。
举例来说，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，可以判断爆震推迟点火角绝对值是否大于点火角限值，若否，则不进行基础点火角的调整，若是，则按照一定步长减小基础点火角，之后，再次判断爆震推迟点火角绝对值是否大于点火角限值，若否，则停止进行基础点火角的修正，若是，则再次按照一定步长减小基础点火角，之后，再次判断爆震推迟点火角绝对值是否大于点火角限值，以此类推。
S103，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量。
在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，待测天然气为低热值燃气，由于待测天然气能量较少，会产生动力不足的问题，因此可以减小废气再循环(Exhaust Gas Recirculation，egr)阀的开度来减小废气再循环(egr)率从而增加发动机燃烧产生的热量，也可以增加空气进气量来提高燃烧效率从而增加发动机燃烧产生的热量。述第二阈值小于或所述第一阈值，例如第二阈值可以为0.99。
本申请实施例中，在待测天然气为低热值燃气时，可以根据实际输出扭矩对减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量进行调整。具体的，在待测天然气的实际热值和发动机的基础热值的比值小于第二阈值时，进行至少一次实际输出扭矩和预设输出扭矩的比较，并在实际输出扭矩小于预设输出扭矩时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量。在实际输出扭矩大于或等于预设输出扭矩时，停止对废气再循环阀的开度和空气进气量的修正。
举例来说，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，可以判断实际输出扭矩是否小于预设输出扭矩，若否，则不进行废气再循环阀的开度和空气进气量的调整，若是，则按照一定步长减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，之后，再次判断实际输出扭矩是否小于预设输出扭矩，若否，则不进行废气再循环阀的开度和空气进气量的调整，若是，则再次按照一定步长减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，之后，再次判断实际输出扭矩是否小于预设输出扭矩，以此类推。
本申请实施例中，在实际输出扭矩小于预设输出扭矩时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，可以具体为：
若废气再循环阀的开度等于0，则增加空气进气量；
若废气再循环阀的开度大于0，则进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在爆震推迟点火角绝对值大于点火角限值时，增加空气进气量，在爆震推迟点火角绝对值小于或等于点火角限值时，减小废气再循环阀的开度。
通常来说，小负荷下，废气再循环阀关闭，即废气再循环阀的开度等于0，此时增加空气进气量，以使实际输出扭矩提高以满足输出参数，具体的，可以利用增压器增加空气进气量。
中大负荷下，废气再循环阀开启，即废气再循环阀的开度大于0。此时可以在爆震强度不超限值的情况下减小废气再循环阀的开度，兼顾降低气耗的问题；在爆震强度超限时不再进行废气再循环阀的开度的调整，而增加空气进气量，以使实际输出扭矩提高以满足输出参数，具体的，可以利用增压器增加空气进气量。
本申请实施例提供了一种发动机控制方法，根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定待测天然气的实际热值，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，第二阈值小于或等于第一阈值。这样在待测天然气的实际热值较大时，可以通过减小基础点火角来降低爆震，在待测天然气的实际热值较小时，可以通过增加空气进气量和/或减小废气再循环阀的开度来弥补发动机动力不足的问题，提高发动机的运行效率和安全性。
在本申请实施例中，待测天然气的组分可以根据天然气的类型确定，天然气根据组分差异可以分为多种，例如包括：GR、G20、G23和G25等，这些类别的天然气作为标准天然气。在确定待测天然气为标准天然气中的目标气体时，待测天然气的组分为目标气体的组分。
其中，GR类的天然气中甲烷与乙烷占比分别在87％和13％左右，即1mol(摩尔)GR气，甲烷含量在0.87mol左右，乙烷含量在0.13mol左右；G20类的天然气中甲烷占比在99％以上，即1mol(摩尔)G20气，甲烷含量在0.99mol以上；G23类的天然气中甲烷与氮气占比分别在92.5％和7.5％左右，即1mol(摩尔)G23气，甲烷含量在0.925mol左右，氮气含量在0.075mol左右；G25类的天然气中甲烷与氮气占比分别在86％和14％左右，即1mol(摩尔)G25气，甲烷含量在0.86mol左右，氮气含量在0.14mol左右。
本申请实施例中，在根据发动机中待测天然气的实际燃气流量确定待测天然气的实际热值可以具体为，根据待测天然气的实际燃气流量确定待测天然气的类型，根据待测天然气的类型计算待测天然气的实际热值，则S101可以具体为S01-S05，参考图2所示，为本申请实施例中一种确定待测天然气的实际热值的流程图，该方法中：
S01，在稳定工况下，利用前氧传感器监测发动机尾气中的氧气含量。
在空气的进气量较大时，发动机尾气中含有一定量的氧气，因此可以利用前氧传感器监测发动机尾气中的氧气浓度，根据氧气浓度可以调控进入气缸中空气和燃气的比例，以使空气和燃气具有合理比例，提高燃气燃烧效率。
在车辆运行过程中，若发动机处于瞬态工况，由于前氧传感器的延迟，反馈得到的氧气含量具有一定的延迟，计算结果容易出现偏差，因此可以在发动机处于稳态工况下进行天然气类别的识别，此时发动机中作为燃料的气体为待测天然气。具体的，在在发动机满足以下条件并维持预设时间t时，确定所述发动机处于稳定工况：发动机转速n处于第一预设范围，和/或，发动机空气流量Q处于第二预设范围。
S02，根据发动机尾气中的氧气含量，计算发动机的空燃比。
由于发动机处于稳态工况，发动机的相关控制参数是稳定的，如空气流量Q稳定、气缸燃烧稳定、前氧传感器的参数稳定，根据发动机尾气中的氧气含量，可以计算发动机的空燃比lam，且根据发动机尾气中的氧气含量，计算得到的发动机的空燃比lam偏差最小。前氧传感器的测量值可以成为空燃比，空燃比为1时表征尾气中不含有氧气，即发动机气缸内空气中的氧气和燃气同时消耗完；空燃比大于1时，混合气偏稀，尾气中含有氧气；空燃比小于1时，混合气偏浓，尾气中含有未燃烧完的燃气，发动机的空燃比实际在1上下波动。
S03，根据空气流量和发动机的空燃比，计算多种标准气体的标准燃气流量。
在计算得到发动机的空燃比后，可以根据发动机的空燃比和空气流量Q计算得到多种标准气体的标准燃气流量，多种标准气体包括GR、G20、G23和G25类的天然气，标准气体的标准燃气流量为标准气体在实际空气流量和空燃比下的燃气流量。
本申请实施例中，可以根据相关法规，获取多种标准气体的特性，例如标准气体的成分和含量，多种标准气体可以包括GR、G20、G23和G25类的天然气，由于天然气中具有不同含量的烷烃成分，因此相同质量的天然气完全消耗的氧气是不一样的。
发明人经过研究发现，天然气中的主要成分包括甲烷、乙烷和氮气，空气中含有大量的氮气，氮气为惰性气体，发生化学反应的条件比较苛刻，且在各种天然气中占比极少，因此气缸中氮气消耗掉的氧气可以忽略不计，而认为氧气的消耗几乎全部发生在烷烃上。
甲烷CH4和空气发生反应的量化关系为：
2O2+CH4＝CO2+H2O (1)
乙烷和空气发生反应的量化关系为：
7O2+2C2H6＝4CO2+3H2O (2)
从以上公式可以看出，1kg氧气完全消耗掉需要0.25kg甲烷或者0.2679kg乙烷，而空气中氧气占比21％，可以计算得到空气和甲烷的质量比例，或空气和乙烷的质量比例。
基于多种标准气体的成分和含量，可以计算得到标准气体的标准燃气流量Qi(i＝1,2,3,4)，标准气体的标准燃气流量为标准气体在空气流量Q和空燃比lam下的燃气流量。其中i为1、2、3和4分别对应四种标准燃气，Qi对应四种标准气体的标准燃气流量。
S04，比对实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气流量，确定待测天然气为标准气体中的目标气体。
本申请实施例中，可以利用燃气流量计测得发动机的实际燃气流量Q0，要想使得前氧传感器测量到的空燃比依然为lam，则不同类型的天然气需要的燃气流量不一样。
通过比对实际燃气流量Q0和多种标准气体的标准燃气流量Qi(i＝1,2,3,4)，确定待测天然气为标准气体中的目标气体，其中实际燃气流量和目标提起的标准燃气流量的差距较小。具体的，实际燃气流量和目标气体的标准燃气流量的差值小于预设差值，或实际燃气流量和目标气体的标准燃气流量的差值，为实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气的差值中的最小值，也就是说，实际燃气流量和多种标准气体标准的燃气流量的差值中，实际燃气流量和目标气体的标准燃气流量的差距最小。
S05，根据待测天然气的组分确定待测天然气的实际热值。
本申请实施例中，在确定待测天然气的组分后，单位质量的待测天然气完全燃烧后释放的热量(实际热值)也随之确定，因此可计算得到待测天然气的实际热值K1。待测天然气的组分可以包括待测天然气的成分和比例。
基于本申请实施例提供的一种发动机控制方法，本申请实施例还提供了一种发动机控制装置，参考图3所示，为本申请实施例提供的一种发动机控制装置的结构框图，该装置可以包括：
热值计算单元110，用于根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定所述待测天然气的实际热值；
第一控制单元120，用于在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角；
第二控制单元130，用于在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量；所述第二阈值小于或等于所述第一阈值。
可选的，所述第一控制单元具体用于：
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在所述爆震推迟点火角绝对值大于所述点火角限值时，降低基础点火角。
可选的，所述第二控制单元具体用于：
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，进行至少一次实际输出扭矩和预设输出扭矩的比较，并在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量。
可选的，所述第二控制单元，包括：
第一控制子单元，用于在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，若废气再循环阀的开度等于0，则增加空气进气量；
第二控制子单元，用于在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，若废气再循环阀的开度大于0，则进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在所述爆震推迟点火角绝对值大于所述点火角限值时，增加空气进气量，在所述爆震推迟点火角绝对值小于或等于所述点火角限值时，减小废气再循环阀的开度。
可选的，所述热值计算单元包括：
氧含量获取单元，用于在稳定工况下，利用前氧传感器监测发动机尾气中的氧气含量；所述发动机中具有待测天然气；
空燃比计算单元，用于根据所述发动机尾气中的氧气含量，计算所述发动机的空燃比；
燃气流量计算单元，用于根据空气流量和所述空燃比，计算多种标准气体的标准燃气流量；所述多种标准气体包括GR、G20、G23和G25类的天然气，所述标准气体的标准燃气流量为所述标准气体在所述实际空气流量和所述空燃比下的燃气流量；
气体类别确定单元，用于比对所述实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气流量，确定所述待测天然气为所述标准气体中的目标气体，所述待测天然气的组分为所述目标气体的组分；
热值计算子单元，用于根据所述待测天然气的组分确定所述待测天然气的实际热值。
可选的，所述实际燃气流量和所述目标气体的标准燃气流量的差值小于预设差值，或所述实际燃气流量和所述目标气体的标准燃气流量的差值，为所述实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气的差值中的最小值。
本发明实施例提供了一种发动机控制装置，根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定待测天然气的实际热值，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角，在待测天然气的实际热值和发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，第二阈值小于或等于第一阈值。这样在待测天然气的实际热值较大时，可以通过减小基础点火角来降低爆震，在待测天然气的实际热值较小时，可以通过增加空气进气量和/或减小废气再循环阀的开度来弥补发动机动力不足的问题，提高发动机的运行效率和安全性。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种发动机控制方法，其特征在于，包括：
根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定所述待测天然气的实际热值，包括：在稳定工况下，利用前氧传感器监测发动机尾气中的氧气含量；所述发动机中具有待测天然气；根据所述发动机尾气中的氧气含量，计算所述发动机的空燃比；根据实际空气流量和所述空燃比，计算多种标准气体的标准燃气流量；所述多种标准气体包括GR、G20、G23和G25类的天然气，所述标准气体的标准燃气流量为所述标准气体在所述实际空气流量和所述空燃比下的燃气流量；比对所述实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气流量，确定所述待测天然气为所述标准气体中的目标气体，所述待测天然气的组分为所述目标气体的组分；根据所述待测天然气的组分确定所述待测天然气的实际热值；
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角；
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量；所述第二阈值小于或等于所述第一阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角，包括：
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在所述爆震推迟点火角绝对值大于所述点火角限值时，降低基础点火角。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，包括：
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，进行至少一次实际输出扭矩和预设输出扭矩的比较，并在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量，包括：
在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，若废气再循环阀的开度等于0，则增加空气进气量；
在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，若废气再循环阀的开度大于0，则进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在所述爆震推迟点火角绝对值大于所述点火角限值时，增加空气进气量，在所述爆震推迟点火角绝对值小于或等于所述点火角限值时，减小废气再循环阀的开度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际燃气流量和所述目标气体的标准燃气流量的差值小于预设差值，或所述实际燃气流量和所述目标气体的标准燃气流量的差值，为所述实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气的差值中的最小值。
6.一种发动机控制装置，其特征在于，包括：
热值计算单元，用于根据发动机中待测天然气的实际燃气流量，确定所述待测天然气的实际热值；
所述热值计算单元，具体用于在稳定工况下，利用前氧传感器监测发动机尾气中的氧气含量；所述发动机中具有待测天然气；根据所述发动机尾气中的氧气含量，计算所述发动机的空燃比；根据实际空气流量和所述空燃比，计算多种标准气体的标准燃气流量；所述多种标准气体包括GR、G20、G23和G25类的天然气，所述标准气体的标准燃气流量为所述标准气体在所述实际空气流量和所述空燃比下的燃气流量；比对所述实际燃气流量和多种标准气体的标准燃气流量，确定所述待测天然气为所述标准气体中的目标气体，所述待测天然气的组分为所述目标气体的组分；根据所述待测天然气的组分确定所述待测天然气的实际热值；
第一控制单元，用于在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，降低基础点火角；
第二控制单元，用于在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量；所述第二阈值小于或等于所述第一阈值。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元具体用于：
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值大于第一阈值时，进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在所述爆震推迟点火角绝对值大于所述点火角限值时，降低基础点火角。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二控制单元具体用于：
在所述待测天然气的实际热值和所述发动机的基准热值的比值小于第二阈值时，进行至少一次实际输出扭矩和预设输出扭矩的比较，并在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，减小废气再循环阀的开度和/或增加空气进气量。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二控制单元，包括：
第一控制子单元，用于在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，若废气再循环阀的开度等于0，则增加空气进气量；
第二控制子单元，用于在所述实际输出扭矩小于所述预设输出扭矩时，若废气再循环阀的开度大于0，则进行至少一次爆震推迟点火角和点火角限值的比较，并在所述爆震推迟点火角绝对值大于所述点火角限值时，增加空气进气量，在所述爆震推迟点火角绝对值小于或等于所述点火角限值时，减小废气再循环阀的开度。
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