CN117846797B - 一种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法、装置及设备。氢气发动机爆震抑制系统的控制方法应用于氢气发动机爆震抑制系统，氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：获取氢气发动机的工况状态；根据工况状态确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息；根据控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。实现有效降低爆震几率，保证氢气发动机的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法、装置及设备。
背景技术
氢气发动机作为零碳排放动力在未来的交通领域，尤其是道路用和非道路等应用场景具有十分光明前景。随着研发进展，氢气发动机技术越来越成熟，热效率和功率密度也取得了长足的进步。但是，氢气发动机在应用的过程中，爆震问题，尤其是在高负荷工况下，成为了功率密度提升道路上的“绊脚石”。因此，急需针对氢气发动机爆震问题进行解决。
发明内容
本发明提供了一种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法、装置及设备，以解决氢气发动机运行过程中的爆震问题，有效抑制爆震，保证氢气发电机的正常运行。
根据本发明的一方面，提供了一种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，应用于氢气发动机爆震抑制系统，所述氢气发动机爆震抑制系统至少包括喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵、氢气压力单元、第一排气节流阀、第二排气节流阀、冷凝器、水位传感器和水收集单元；所述喷气喷水单元通过所述高压水节流阀与所述水泵的第一端连接，所述喷水单元通过所述低压水节流阀与所述水泵的第一端连接，所述水泵的第二端与所述水收集单元的输出端连接，所述水收集单元的输入端经所述冷凝器与所述第二排气节流阀的第二端连接，所述第一排气节流阀的第一端和所述第二排气节流阀的第一端均与所述喷气喷水单元的第一端连接，所述喷气喷水单元的第二端连接所述氢气压力单元，所述氢气压力单元用于调节所述氢气发动机的气缸内的氢气压力，所述水位传感器用于采集所述水收集单元内的水位信息；
氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：
获取氢气发动机的工况状态；
根据所述工况状态确定所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的控制信息；
根据所述控制信息调整所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
可选的，获取氢气发动机的工况状态包括：
获取预设运行信息和当前运行状态信息；
根据所述预设运行信息和所述当前运行状态信息确定氢气发动机的工况状态。
可选的，根据所述预设运行信息和所述当前运行状态信息确定氢气发动机的工况状态之后，还包括：
获取预设工况区域，所述预设工况区域包括第一预设工况区域、第二预设工况区域和第三预设工况区域；所述第一预设工况区域的负荷大于所述第二预设工况区域的负荷，所述第二预设工况区域的负荷大于所述第三预设工况区域的负荷；
根据所述工况状态确定所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的控制信息，包括：
根据所述工况状态和所述预设工况区域确定所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的控制信息。
可选的，根据所述工况状态和所述预设工况区域确定所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的控制信息，包括：
判断所述工况状态是否位于所述第一预设工况区域；
若是，则确定所述喷气喷水单元的第一关闭控制信息、所述喷水单元的第二关闭控制信息、所述低压水节流阀的第三关闭控制信息、所述高压水节流阀的第四关闭控制信息、所述水泵的第五关闭控制信息和所述氢气压力单元的第六关闭控制信息；
若否，则确定所述工况状态是否位于所述第二预设工况区域或所述第三预设工况区域。
可选的，判断所述工况状态是否位于所述第二预设工况区域或所述第三预设工况区域包括：
判断所述工况状态是否位于所述第二预设工况区域；
若是，则确定所述喷气喷水单元的第一开启控制信息、所述喷水单元的第二关闭控制信息、所述低压水节流阀的第三关闭控制信息、所述高压水节流阀的第四开启控制信息、所述水泵的第五开启控制信息和所述氢气压力单元的第六关闭控制信息；
若否，则确定所述工况状态是否位于所述第三预设工况区域。
可选的，判断所述工况状态是否位于所述第二预设工况区域或所述第三预设工况区域包括：
判断所述工况状态是否位于所述第三预设工况区域；
若是，则确定所述喷气喷水单元的第一关闭控制信息、所述喷水单元的第二开启控制信息、所述低压水节流阀的第三开启控制信息、所述高压水节流阀的第四关闭控制信息、所述水泵的第五开启控制信息和所述氢气压力单元的第六开启控制信息；
若否，则重复执行获取氢气发动机的工况状态的步骤。
可选的，根据所述控制信息调整所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制之后，还包括：
获取预设水位信息和所述水收集单元的当前水位信息；
根据所述当前水位信息和所述预设水位信息确定所述第一排气节流阀和所述第二排气节流阀的开启状态。
可选的，根据所述当前水位信息和所述预设水位信息确定所述第一排气节流阀和所述第二排气节流阀的开启状态，包括：
根据所述当前水位信息是否满足所述预设水位信息；
若是，则控制所述第一排气节流阀开启和所述第二排气节流阀关闭；
若否，则控制所述第一排气节流阀关闭和所述第二排气节流阀开启。
根据本发明的另一方面，提供了一种氢气发动机爆震抑制系统的控制装置，其特征在于，包括上述方面中任一项所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，所述氢气发动机爆震抑制系统的控制装置包括：
工况状态获取模块，用于获取氢气发动机的工况状态；
控制信息确定模块，用于根据所述工况状态确定所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的控制信息；
启停状态调整模块，用于根据所述控制信息调整所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，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上述方面中任一项所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法。
本发明实施例的技术方案，通过一种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，应用于氢气发动机爆震抑制系统，氢气发动机爆震抑制系统至少包括喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵、氢气压力单元、第一排气节流阀、第二排气节流阀、冷凝器、水位传感器和水收集单元；喷气喷水单元通过高压水节流阀与水泵的第一端连接，喷水单元通过低压水节流阀与水泵的第一端连接，水泵的第二端与水收集单元的输出端连接，水收集单元的输入端经冷凝器与第二排气节流阀的第二端连接，第一排气节流阀的第一端和第二排气节流阀的第一端均与喷气喷水单元的第一端连接，喷气喷水单元的第二端连接氢气压力单元，氢气压力单元用于调节氢气发动机的气缸内的氢气压力，水位传感器用于采集水收集单元内的水位信息； 氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：获取氢气发动机的工况状态；根据工况状态确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息；根据控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。进而降低爆震几率，保证氢气发动机的正常运行。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明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
为了更清楚地说明本发明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他的附图。
图1为本发明实施例提供的第一种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种氢气发动机爆震抑制系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的第二种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的第三种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种氢气发动机的预设区域信息的示意图；
图6为本发明实施例提供的第四种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的第五种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图；
图8为本发明实施例提供的第六种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图；
图9为本发明实施例提供的第七种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图；
图10为本发明实施例提供的第八种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图；
图11为本发明实施例提供的一种氢气发动机爆震抑制系统的控制装置的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”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，以便这里描述的本发明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”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明实施例提供的第一种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图，本实施例可适用于氢气发动机爆震抑制系统的控制情况，该方法可以由氢气发动机爆震抑制系统的控制装置来执行，该氢气发动机爆震抑制系统的控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该氢气发动机爆震抑制系统的控制装置可配置于车辆中。图2为本发明实施例提供的一种氢气发动机爆震抑制系统的结构示意图，如图2所示，氢气发动机爆震抑制系统100至少包括喷气喷水单元101、喷水单元102、低压水节流阀103、高压水节流阀104、水泵105、氢气压力单元106、第一排气节流阀107、第二排气节流阀108、冷凝器109、水位传感器110和水收集单元111；喷气喷水单元101通过高压水节流阀104与水泵105的第一端连接，喷水单元102通过低压水节流阀103与水泵105的第一端连接，水泵105的第二端与水收集单元111的输出端连接，水收集单元111的输入端经冷凝器109与第二排气节流阀108的第二端连接，使得氢气发动机中氢气燃烧产生的水蒸气经第二排气节流阀108后，进入冷凝器109凝结成水后流入水收集单元111，水收集单元111可以为水箱，用于氢气发动机爆震抑制系统的用水存储。第一排气节流阀107的第一端和第二排气节流阀108的第一端均与喷气喷水单元101的第一端连接，喷气喷水单元101的第二端连接氢气压力单元106，氢气压力单元106用于调节氢气发动机的气缸内的氢气压力，水位传感器110用于采集水收集单元111内的水位信息。第一排气节流阀107的输出端还连接有消音器112，能够减少排气声响。如图1所示，氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：
S101，获取氢气发动机的工况状态。
其中，车辆内的发动机控制单元根据预设条件去获取氢气发动机的工况状态，工况状态为氢气发动机的运行工况状态，可以根据负荷不同分成高负荷工况状态、中负荷工况状态和低负荷工况状态。
S102，根据工况状态确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息。
其中，对应氢气发动机的不同工况状态对应生成氢气发动机爆震抑制系统中喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息，保证不同工况状态下，均能精准控制爆震现象，保证氢气发动机的正常运行。
S103，根据控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
其中，根据接收到的对应喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息，进而调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，避免氢气发动机的气体在燃烧过程中发生爆震，以满足在当前氢气发动机的工况状态下的正常运行。
本发明实施例通过获取氢气发动机的工况状态，根据工况状态确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息，根据控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成对氢气发动机爆震抑制系统的控制，降低燃烧过程中的爆震几率，保证氢气发动机的正常运行。
可选的，图3为本发明实施例提供的第二种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图，如图3所示，氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：
S201，获取预设运行信息和当前运行状态信息。
其中，获取氢气发动机的当前运行信息，运行信息可以包括转速信息和扭矩信息，进而可以判断当前氢气发动机的工况状态，以便精准的爆震抑制系统的调整，以抑制爆震发生。预设运行信息提前预设至车辆的发动机控制单元中，预设运行信息可以根据实际设计需求进行设定，本发明实施例不做具体限定。
S202，根据预设运行信息和当前运行状态信息确定氢气发动机的工况状态。
其中，根据氢气发动机的预设运行信息和当前运行状态信息确定当前氢气发动机的工况状态，便于后续根据当前的工况状态对应调整氢气发动机爆震抑制系统中各部件的开启状态，保证氢气发动机的正常运行。
S203，根据工况状态确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息。
S204，根据控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
本发明实施例通过获取预设运行信息和当前运行状态信息，并根据预设运行信息和当前运行状态信息获取氢气发动机的工况状态，根据工况状态确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息，根据控制信息合理调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成对氢气发动机爆震抑制系统的控制，保证氢气发动机的热效率同时降低燃烧过程中的爆震几率，保证氢气发动机的正常运行。
可选的，图4为本发明实施例提供的第三种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图，如图4所示，氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：
S301，获取预设运行信息和当前运行状态信息。
S302，根据预设运行信息和当前运行状态信息确定氢气发动机的工况状态。
S303，获取预设工况区域，预设工况区域包括第一预设工况区域、第二预设工况区域和第三预设工况区域；第一预设工况区域的负荷大于第二预设工况区域的负荷，第二预设工况区域的负荷大于第三预设工况区域的负荷。
其中，获取预设工况区域，预设工况区域可以根据氢气发动机的转速信息和扭矩信息进行划分，图5为本发明实施例提供的一种氢气发动机的预设区域信息的示意图，如图5所示，预设工况区域包括第一预设区域、第二预设区域和第三预设区域，第一预设工况区域的负荷大于第二预设工况区域的负荷，第二预设工况区域的负荷大于第三预设工况区域的负荷，第一预设区域可以为小负荷区域，第二预设区域可以为中负荷区域，第三预设区域可以为大负荷区域。
S304，根据工况状态和预设工况区域确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息。
其中，根据当前氢气发动机的工况状态以及预设工况区域，以判断当前氢气发动机的工况状态位于第一预设区域、第二预设区域还是第三预设区域内，进而对应确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息，保证对当前氢气发动机的精准控制。
S305，根据控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
本发明实施例通过获取预设运行信息和当前运行状态信息，并根据预设运行信息和当前运行状态信息获取氢气发动机的工况状态，根据工况状态和预设工况区域确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息，根据控制信息合理调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成对氢气发动机爆震抑制系统的控制，降低燃烧过程中的爆震几率，保证氢气发动机的正常运行。
可选的，图6为本发明实施例提供的第四种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图，如图6所示，氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：
S401，获取预设运行信息和当前运行状态信息。
S402，根据预设运行信息和当前运行状态信息确定氢气发动机的工况状态。
S403，获取预设工况区域，预设工况区域包括第一预设工况区域、第二预设工况区域和第三预设工况区域；第一预设工况区域的负荷大于第二预设工况区域的负荷，第二预设工况区域的负荷大于第三预设工况区域的负荷。
S404，判断工况状态是否位于第一预设工况区域；若是，则执行步骤S405；若否，则执行步骤S407。
S405，确定喷气喷水单元的第一关闭控制信息、喷水单元的第二关闭控制信息、低压水节流阀的第三关闭控制信息、高压水节流阀的第四关闭控制信息、水泵的第五关闭控制信息和氢气压力单元的第六关闭控制信息。
S406，根据第一关闭控制信息、第二关闭控制信息、第三关闭控制信息、第四关闭控制信息、第五关闭控制信息和第六关闭控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
S407，确定工况状态是否位于第二预设工况区域或第三预设工况区域。
其中，根据当前氢气发动机的工况状态判断其所处的预设工况区域，进而根据不同的预设工况区域进行对氢气发动机爆震抑制系统中的各部件输出对应的控制信息，进而保证控制精准度，避免氢气发动机运行过程中发生爆震现象。当氢气发动机的工况状态位于第一预设工况内时，则认为当前氢气发动机的运行工况状态处于小负荷工况区域内，此时氢气需求量减小，爆震不易发生，此时对应输出喷气喷水单元的第一关闭控制信息，控制喷气喷水单元关闭，输出喷水单元的第二关闭控制信息，控制喷水单元关闭，输出低压水节流阀的第三关闭控制信息，控制低压水节流阀关闭，输出高压水节流阀的第四关闭控制信息，控制高压水节流阀关闭，输出水泵的第五关闭控制信息，控制水泵关闭和输出氢气压力单元的第六关闭控制信息，控制氢气压力单元关闭，则控制氢气发动机爆震抑制系统处于关闭状态，保证氢气发动机的正常燃烧效果。若是当前氢气发动机的工况状态未处于第一预设工况内，则判断是否其位于其他预设工况区域，进而对应输出控制信息，进而完成对氢气发动机爆震抑制系统的精准控制，保证氢气发动机的热效率和功率需求，实现氢气发动机的正常运行。
本发明实施例通过工况状态判断其所处的预设工况区域，进而对应输出喷气喷水单元的第一关闭控制信息、喷水单元的第二关闭控制信息、低压水节流阀的第三关闭控制信息、高压水节流阀的第四关闭控制信息、水泵的第五关闭控制信息和氢气压力单元的第六关闭控制信息，以完成对氢气发动机爆震抑制系统的控制，降低燃烧过程中的爆震几率，保证氢气发动机的正常运行。
可选的，图7为本发明实施例提供的第五种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图，如图7所示，氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：
S501，获取预设运行信息和当前运行状态信息。
S502，根据预设运行信息和当前运行状态信息确定氢气发动机的工况状态。
S503，获取预设工况区域，预设工况区域包括第一预设工况区域、第二预设工况区域和第三预设工况区域；第一预设工况区域的负荷大于第二预设工况区域的负荷，第二预设工况区域的负荷大于第三预设工况区域的负荷。
S504，判断工况状态是否位于第一预设工况区域；若是，则执行步骤S505；若否，则执行步骤S507。
S505，确定喷气喷水单元的第一关闭控制信息、喷水单元的第二关闭控制信息、低压水节流阀的第三关闭控制信息、高压水节流阀的第四关闭控制信息、水泵的第五关闭控制信息和氢气压力单元的第六关闭控制信息。
S506，根据第一关闭控制信息、第二关闭控制信息、第三关闭控制信息、第四关闭控制信息、第五关闭控制信息和第六关闭控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
S507，判断工况状态是否位于第二预设工况区域；若是，则执行步骤S508；若否，则执行步骤S510。
S508，确定喷气喷水单元的第一开启控制信息、喷水单元的第二关闭控制信息、低压水节流阀的第三关闭控制信息、高压水节流阀的第四开启控制信息、水泵的第五开启控制信息和氢气压力单元的第六关闭控制信息。
S509，根据第一开启控制信息、第二关闭控制信息、第三关闭控制信息、第四开启控制信息、第五开启控制信息和第六关闭控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
S510，确定工况状态是否位于第三预设工况区域。
其中，当氢气发动机的工况状态位于第二预设工况内时，则认为当前氢气发动机的运行工况状态处于中负荷工况区域内，此时存在一定的燃爆风险，此时对应输出喷气喷水单元的第一开启控制信息，控制喷气喷水单元开启，输出喷水单元的第二关闭控制信息，控制喷水单元关闭，输出低压水节流阀的第三关闭控制信息，控制低压水节流阀关闭，输出高压水节流阀的第四开启控制信息，控制高压水节流阀开启，输出水泵的第五开控制信息，控制水泵开启和输出氢气压力单元的第六关闭控制信息，控制氢气压力单元关闭，则使得氢气发动机处于中负荷工况时，开启水泵、高压水节流阀和喷气喷水单元，使得水收集单元中的水，经水泵、高压水节流阀后，能够为喷气喷水单元提供水，其中水收集单元中的水来自于对氢气发动机中氢气燃烧产生的水蒸气收集，不需要外界额外提供水，实现自己知足，进而保证能够经喷气喷水单元向氢气发动机的气缸内同时喷射氢气和水，提供一定的氢气供给量，保证氢气发动机的正常燃烧效果，同时对气缸进行降温，降低爆震的产生几率，提升氢气发动机的热效率和功率。若是当前氢气发动机的工况状态未处于第二预设工况内，则判断是否位于第三预设工况区域，进而对应输出控制信息，进而完成对氢气发动机爆震抑制系统的精准控制，实现氢气发动机的正常运行。
本发明实施例通过工况状态判断其所处的预设工况区域，进而对应输出喷气喷水单元的第一开启控制信息、喷水单元的第二关闭控制信息、低压水节流阀的第三关闭控制信息、高压水节流阀的第四开启控制信息、水泵的第五开启控制信息和氢气压力单元的第六关闭控制信息，以完成对氢气发动机爆震抑制系统的控制，降低燃烧过程中的爆震几率，保证氢气发动机的正常运行。
可选的，图8为本发明实施例提供的第六种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图，如图8所示，氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：
S601，获取预设运行信息和当前运行状态信息。
S602，根据预设运行信息和当前运行状态信息确定氢气发动机的工况状态。
S603，获取预设工况区域，预设工况区域包括第一预设工况区域、第二预设工况区域和第三预设工况区域；第一预设工况区域的负荷大于第二预设工况区域的负荷，第二预设工况区域的负荷大于第三预设工况区域的负荷。
S604，判断工况状态是否位于第一预设工况区域；若是，则执行步骤S605；若否，则执行步骤S607。
S605，确定喷气喷水单元的第一关闭控制信息、喷水单元的第二关闭控制信息、低压水节流阀的第三关闭控制信息、高压水节流阀的第四关闭控制信息、水泵的第五关闭控制信息和氢气压力单元的第六关闭控制信息。
S606，根据第一关闭控制信息、第二关闭控制信息、第三关闭控制信息、第四关闭控制信息、第五关闭控制信息和第六关闭控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
S607，判断工况状态是否位于第二预设工况区域；若是，则执行步骤S608；若否，则执行步骤S610。
S608，确定喷气喷水单元的第一开启控制信息、喷水单元的第二关闭控制信息、低压水节流阀的第三关闭控制信息、高压水节流阀的第四开启控制信息、水泵的第五开启控制信息和氢气压力单元的第六关闭控制信息。
S609，根据第一开启控制信息、第二关闭控制信息、第三关闭控制信息、第四开启控制信息、第五开启控制信息和第六关闭控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
S610，判断工况状态是否位于第三预设工况区域；若是，则执行步骤S611；若否，则执行步骤S601。
S611，确定喷气喷水单元的第一关闭控制信息、喷水单元的第二开启控制信息、低压水节流阀的第三开启控制信息、高压水节流阀的第四关闭控制信息、水泵的第五开启控制信息和氢气压力单元的第六开启控制信息。
S612，根据第一关闭控制信息、第二开启控制信息、第三开启控制信息、第四关闭控制信息、第五开启控制信息和第六开启控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
其中，当氢气发动机的工况状态位于第三预设工况内时，则认为当前氢气发动机的运行工况状态处于高负荷工况区域内，此时存在较高的燃爆风险，此时对应输出喷气喷水单元的第一关闭控制信息，控制喷气喷水单元关闭，输出喷水单元的第二开启控制信息，控制喷水单元开启，输出低压水节流阀的第三开启控制信息，控制低压水节流阀开启，输出高压水节流阀的第四关闭控制信息，控制高压水节流阀关闭，输出水泵的第五开控制信息，控制水泵开启和输出氢气压力单元的第六开启控制信息，控制氢气压力单元开启，则使得氢气发动机处于高负荷工况时，开启水泵、低压水节流阀、喷水单元和氢气压力单元，使得水收集单元中的水，经水泵、低压水节流阀后，能够为喷水单元提供水，同时利用氢气压力单元控制气缸中氢气的压力，保证氢气发动机的正常燃烧效果，进而保证能够经喷水单元向氢气发动机的气缸内喷射足够量的水，对气缸进行有效降温，降低爆震的产生几率，提升氢气发动机的热效率和功率。若是当前氢气发动机的工况状态未处于第三预设工况内，则重复执行步骤S601进行氢气发动机的工况状态确认，保证对氢气发动机爆震抑制系统的精准控制，降低爆震发生几率，同时提高氢气发动机的热效率和功率需求，实现氢气发动机的正常运行。
本发明实施例通过工况状态判断其所处的预设工况区域，进而对应输出喷气喷水单元的第一关闭控制信息、喷水单元的第二开启控制信息、低压水节流阀的第三开启控制信息、高压水节流阀的第四关闭控制信息、水泵的第五开启控制信息和氢气压力单元的第六开启控制信息，以完成对氢气发动机爆震抑制系统的控制，降低燃烧过程中的爆震几率，保证氢气发动机的正常运行。
可选的，图9为本发明实施例提供的第七种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图，如图9所示，氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：
S701，获取氢气发动机的工况状态。
S702，根据工况状态确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息。
S703，根据控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
S704，获取预设水位信息和水收集单元的当前水位信息。
其中，为保证水收集单元中的水能够满足氢气发动机爆震抑制系统的用水需求，需要利用水位传感器实时采集水收集单元的当前水位信息，同时与提前预设的预设水位信息进行对比，保证水收集单元中的水量。
S705，根据当前水位信息和预设水位信息确定第一排气节流阀和第二排气节流阀的开启状态。
其中，根据当前水位信息和预设水位信息确定水收集单元中的水量是否足够使用抑制爆震，进而根据当前水位信息对应调整第一排气节流阀和第二排气节流阀的开启状态，进而避免外界供水，减少用户工作量。
本发明实施例通过获取预设水位信息和水收集单元的当前水位信息，并根据当前水位信息和预设水位信息确定第一排气节流阀和第二排气节流阀的开启状态，实现用于降低爆震倾向的水不需要外部供给，实现自给自足，减少用户使用工作。
可选的，图10为本发明实施例提供的第八种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的流程图，如图10所示，氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：
S801，获取氢气发动机的工况状态。
S802，根据工况状态确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息。
S803，根据控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
S804，获取预设水位信息和水收集单元的当前水位信息。
S805，根据当前水位信息是否满足预设水位信息；若是，则执行步骤S806；若否，则执行步骤S807。
S806，控制第一排气节流阀开启和第二排气节流阀关闭。
S807，控制第一排气节流阀关闭和第二排气节流阀开启。
其中，当前水位信息满足预设水位信息时，则认为水收集单元中的水量足够氢气发动机爆震抑制系统的使用，则开启第一排气节流阀和关闭第二排气节流阀，使得氢气发动机中氢气燃烧产生的水蒸气能够经第一排气节流阀排出。当前水位信息不满足预设水位信息时，则认为水收集单元中的水量不足以满足氢气发动机爆震抑制系统的使用，则关闭第一排气节流阀和开启第二排气节流阀，使得氢气发动机中氢气燃烧产生的水蒸气经第二排气节流阀后进入冷凝器凝结成水，进而流入水收集单元存储，保证水的收集效果，进而满足使用需求，无需外界供给水。
本发明实施例通过获取预设水位信息和水收集单元的当前水位信息，并根据当前水位信息是否满足预设水位信息，对应控制第一排气节流阀开启和第二排气节流阀关闭或者控制第一排气节流阀关闭和第二排气节流阀开启，实现用于降低爆震倾向的水不需要外部供给，实现自给自足，同时实现降低爆震几率。
图11为本发明实施例提供的一种氢气发动机爆震抑制系统的控制装置的结构示意图，如图11所示，氢气发动机爆震抑制系统的控制装置包括上述方面中任一项所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，氢气发动机爆震抑制系统的控制装置包括：
工况状态获取模块201，用于获取氢气发动机的工况状态；
控制信息确定模块202，用于根据工况状态确定喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的控制信息；
启停状态调整模块203，用于根据控制信息调整喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵和氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
需要说明的是，由于本实施例提供的氢气发动机爆震抑制系统的控制装置包括如本发明实施例提供的任意所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，其具有氢气发动机爆震抑制系统的控制方法相同或相应的有益效果，此处不做赘述。
图12为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，图12示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备10旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图12所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）12、随机访问存储器（RAM）13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器（ROM）12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器（RAM）13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在随机访问存储器（RAM） 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、只读存储器（ROM） 12以及随机访问存储器（RAM） 13通过总线14彼此相连。输入/输出（I/O）接口15也连接至总线14。电子设备10中的多个部件连接至输入/输出(I/O)接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如氢气发动机爆震抑制系统的控制方法。在一些实施例中，氢气发动机爆震抑制系统的控制方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由只读存储器（ROM） 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到随机访问存储器（RAM） 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行氢气发动机爆震抑制系统的控制方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，其特征在于，应用于氢气发动机爆震抑制系统，所述氢气发动机爆震抑制系统至少包括喷气喷水单元、喷水单元、低压水节流阀、高压水节流阀、水泵、氢气压力单元、第一排气节流阀、第二排气节流阀、冷凝器、水位传感器和水收集单元；所述喷气喷水单元通过所述高压水节流阀与所述水泵的第一端连接，所述喷水单元通过所述低压水节流阀与所述水泵的第一端连接，所述水泵的第二端与所述水收集单元的输出端连接，所述水收集单元的输入端经所述冷凝器与所述第二排气节流阀的第二端连接，所述第一排气节流阀的第一端和所述第二排气节流阀的第一端均与所述喷气喷水单元的第一端连接，所述喷气喷水单元的第二端连接所述氢气压力单元，所述氢气压力单元用于调节所述氢气发动机的气缸内的氢气压力，所述水位传感器用于采集所述水收集单元内的水位信息；
氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，包括：
获取氢气发动机的工况状态；
根据所述工况状态确定所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的控制信息；
根据所述控制信息调整所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
2.根据权利要求1所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，其特征在于，获取氢气发动机的工况状态包括：
获取预设运行信息和当前运行状态信息；
根据所述预设运行信息和所述当前运行状态信息确定氢气发动机的工况状态。
3.根据权利要求2所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，其特征在于，根据所述预设运行信息和所述当前运行状态信息确定氢气发动机的工况状态之后，还包括：
获取预设工况区域，所述预设工况区域包括第一预设工况区域、第二预设工况区域和第三预设工况区域；所述第一预设工况区域的负荷大于所述第二预设工况区域的负荷，所述第二预设工况区域的负荷大于所述第三预设工况区域的负荷；
根据所述工况状态确定所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的控制信息，包括：
根据所述工况状态和所述预设工况区域确定所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的控制信息。
4.根据权利要求3所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，其特征在于，根据所述工况状态和所述预设工况区域确定所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的控制信息，包括：
判断所述工况状态是否位于所述第一预设工况区域；
若是，则确定所述喷气喷水单元的第一关闭控制信息、所述喷水单元的第二关闭控制信息、所述低压水节流阀的第三关闭控制信息、所述高压水节流阀的第四关闭控制信息、所述水泵的第五关闭控制信息和所述氢气压力单元的第六关闭控制信息；
若否，则确定所述工况状态是否位于所述第二预设工况区域或所述第三预设工况区域。
5.根据权利要求4所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，其特征在于，判断所述工况状态是否位于所述第二预设工况区域或所述第三预设工况区域包括：
判断所述工况状态是否位于所述第二预设工况区域；
若是，则确定所述喷气喷水单元的第一开启控制信息、所述喷水单元的第二关闭控制信息、所述低压水节流阀的第三关闭控制信息、所述高压水节流阀的第四开启控制信息、所述水泵的第五开启控制信息和所述氢气压力单元的第六关闭控制信息；
若否，则确定所述工况状态是否位于所述第三预设工况区域。
6.根据权利要求5所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，其特征在于，判断所述工况状态是否位于所述第二预设工况区域或所述第三预设工况区域包括：
判断所述工况状态是否位于所述第三预设工况区域；
若是，则确定所述喷气喷水单元的第一关闭控制信息、所述喷水单元的第二开启控制信息、所述低压水节流阀的第三开启控制信息、所述高压水节流阀的第四关闭控制信息、所述水泵的第五开启控制信息和所述氢气压力单元的第六开启控制信息；
若否，则重复执行获取氢气发动机的工况状态的步骤。
7.根据权利要求1所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，其特征在于，根据所述控制信息调整所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制之后，还包括：
获取预设水位信息和所述水收集单元的当前水位信息；
根据所述当前水位信息和所述预设水位信息确定所述第一排气节流阀和所述第二排气节流阀的开启状态。
8.根据权利要求7所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，其特征在于，根据所述当前水位信息和所述预设水位信息确定所述第一排气节流阀和所述第二排气节流阀的开启状态，包括：
根据所述当前水位信息是否满足所述预设水位信息；
若是，则控制所述第一排气节流阀开启和所述第二排气节流阀关闭；
若否，则控制所述第一排气节流阀关闭和所述第二排气节流阀开启。
9.一种氢气发动机爆震抑制系统的控制装置，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法，所述氢气发动机爆震抑制系统的控制装置包括：
工况状态获取模块，用于获取氢气发动机的工况状态；
控制信息确定模块，用于根据所述工况状态确定所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的控制信息；
启停状态调整模块，用于根据所述控制信息调整所述喷气喷水单元、所述喷水单元、所述低压水节流阀、所述高压水节流阀、所述水泵和所述氢气压力单元的启停状态，以完成氢气发动机爆震抑制系统的控制。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，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权利要求1-8中任一项所述的氢气发动机爆震抑制系统的控制方法。
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