CN117889015A - 一种氨发动机系统、控制方法、控制装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氨发动机系统、控制方法、控制装置及电子设备，该氨发动机系统包括：增压器、进气歧管及增压空气冷却器，增压器通过第一进气管道连接增压空气冷却器，进气歧管上安装有进气歧管传感组件；安装在第一进气管道上的第一氨喷射器以及安装在进气歧管上的第二氨喷射器；电控模块，电控模块用于控制第一氨喷射器向第一进气管道内喷射氨燃料且控制第二氨喷射器向进气歧管内喷射氨燃料，还根据进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节增压空气冷却器的冷却度。本发明中，在增压空气冷却器前后设置两个喷射器，可加长氨流动路径，提高氨混合均匀性；调节增压空气冷却器的冷却度，可使进气歧管的进气加热量满足工况所需。

Description

一种氨发动机系统、控制方法、控制装置及电子设备

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种氨发动机系统、控制方法、控制装置及电子设备。

背景技术

氨是一种零碳分子，易于储存，常温下0.8~1.0MPa储存，燃烧过程中不会排放二氧化碳。作为全球使用量大的化工产品，氨的生产制备技术及运输产业链成熟，具有较大的储备优势。

氨可以作为发动机的燃料，具有能量密度大、火焰温度低、传热损失小、辛烷值高、抗爆性强等优点。应用在发动机中时，氨可以与其他气体混合应用，以此满足发动机的工况需求。

但目前，氨与其他气体混合不均，影响发动机性能。

发明内容

本发明提供了一种氨发动机系统、控制方法、控制装置及电子设备，以提升氨与其他气体混合均匀性。

根据本发明的一方面，提供了一种氨发动机系统，包括：

增压器、进气歧管以及连接在所述增压器和所述进气歧管之间的增压空气冷却器，所述增压器通过第一进气管道连接所述增压空气冷却器，所述进气歧管上安装有进气歧管传感组件；

安装在所述第一进气管道上的第一氨喷射器以及安装在所述进气歧管上的第二氨喷射器；

与所述增压空气冷却器、所述进气歧管传感组件、所述第一氨喷射器和所述第二氨喷射器分别连接的电控模块，所述电控模块用于控制所述第一氨喷射器向所述第一进气管道内喷射氨燃料，还用于控制所述第二氨喷射器向所述进气歧管内喷射氨燃料，还用于根据所述进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节所述增压空气冷却器的冷却度。

进一步地，在同一工况下，所述第一氨喷射器的喷射量大于所述第二氨喷射器的喷射量。

进一步地，所述进气歧管传感组件至少包括：温度传感器，所述温度传感器用于采集所述进气歧管内的气体温度。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制方法，应用于前述氨发动机系统中，所述控制方法包括：

基于当前的第一工况，控制所述第一氨喷射器向所述第一进气管道内喷射氨燃料的喷射量，并且控制所述第二氨喷射器向所述进气歧管内喷射氨燃料的喷射量；

根据所述进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节所述增压空气冷却器的冷却度。

进一步地，在所述第一工况下，所述第一氨喷射器的喷射量大于所述第二氨喷射器的喷射量。

进一步地，所述控制方法包括：

基于当前的第一工况，将所述第一氨喷射器的喷射量调节为与所述第一工况对应的第一标定喷射量，将所述第二氨喷射器的喷射量调节为与所述第一工况对应的第二标定喷射量；

基于当前的第一工况，将所述增压空气冷却器的冷却度调节为与所述第一工况对应的第一标定冷却度。

进一步地，调节所述增压空气冷却器的冷却度包括：

基于当前的第一工况所对应的第一标定温度，检测所述进气歧管内的第一气体温度；

若所述第一气体温度与所述第一标定温度的差值绝对值大于预设温差，调节所述增压空气冷却器的冷却度。

进一步地，调节所述增压空气冷却器的冷却度包括：

若所述第一气体温度与所述第一标定温度的差值绝对值大于所述预设温差，且所述第一气体温度大于所述第一标定温度，增大所述增压空气冷却器的冷却度；

或者，若所述第一气体温度与所述第一标定温度的差值绝对值大于所述预设温差，且所述第一气体温度小于所述第一标定温度，减小所述增压空气冷却器的冷却度。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制装置，应用于前述氨发动机系统中，所述控制装置包括：

燃料控制单元，用于基于当前的第一工况，控制所述第一氨喷射器向所述第一进气管道内喷射氨燃料的喷射量，并且控制所述第二氨喷射器向所述进气歧管内喷射氨燃料的喷射量；

冷却调节单元，用于根据所述进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节所述增压空气冷却器的冷却度。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，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；

所述存储器存储有用于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用于执行前述控制方法。

本发明中，氨发动机系统基于预混燃烧模式的氨发动机，在增压空气冷却器前后设置两个喷射器；第一氨喷射器向第一进气管道喷射氨燃料，可以与增压器输出的空气进行预先混合，有利于加长氨燃料的流动路径，通过预先混合可以提升进气歧管内混合气体均匀性，使氨在进入气缸前可以得到充分混合，提高氨与其他气体的混合均匀性，有利于满足发动机的实际工况需求，提高发动机可靠性和工况变动响应性；另外，电控模块基于当前的第一工况，调节增压空气冷却器的冷却度，可以使进气歧管的进气加热量满足工况所需，进而提高进气歧管内混合气体的稳定性，使得进入气缸的混合气体状态更加稳定，提升发动机的动力性和稳定性，实现工况的瞬态响应与稳定。

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是本发明实施例提供的一种氨发动机系统的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种控制方法的示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种控制方法的示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种控制方法的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种控制装置的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。

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”以及他们的任何变形，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是本发明实施例提供的一种氨发动机系统的示意图，本实施例适用于以氨作为燃料的发动机的情况。如图1所示，该氨发动机系统包括：增压器101、进气歧管102以及连接在增压器101和进气歧管102之间的增压空气冷却器103，增压器101通过第一进气管道104连接增压空气冷却器103，进气歧管102上安装有进气歧管传感组件105；安装在第一进气管道104上的第一氨喷射器106以及安装在进气歧管102上的第二氨喷射器107；与增压空气冷却器103、进气歧管传感组件105、第一氨喷射器106和第二氨喷射器107分别连接的电控模块108，电控模块108用于控制第一氨喷射器106向第一进气管道104内喷射氨燃料，还用于控制第二氨喷射器107向进气歧管102内喷射氨燃料，还用于根据进气歧管传感组件105采集的进气歧管工作参数而调节增压空气冷却器103的冷却度。

本实施例中，氨发动机系统包括发动机以及与发动机配套的部件，氨发动机系统可以集成在车辆中。氨发动机系统中的发动机是以氨作为其中一种燃料。

氨燃料具有蒸发潜热极大的特点，会降低环境温度，使得氨燃料的供给混合存在难点，这种不利因素会导致氨在气缸内的燃烧及排放恶化。而当工况发生改变时，氨的这种特性使得燃料供给响应性不足，导致发动机响应特性差。目前，常规做法是调整氨喷射器的喷射量，调节进气量，蒸发混合，进入缸内燃烧，满足工况变化。

本实施例中，氨发动机系统通过加长氨燃料的流动路径，提高进入气缸内的混合气体均匀性。

具体的，氨发动机系统包括增压器101、进气歧管102以及连接在增压器101和进气歧管102之间的增压空气冷却器103，增压器101通过第一进气管道104连接增压空气冷却器103。

增压器101可以是涡轮增压器，通过压缩空气来增加进气量，具体的，增压器101对输入的空气进行压缩，使之增压再输送进入气缸109。当发动机的转速增大，增压器101就压缩更多的空气进入气缸109，使气缸109内空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量以调整发动机的转速，增加发动机的输出功率。反之，当发动机的转速减小，增压器101就压缩较少的空气进入气缸109，使气缸109内空气的压力和密度减小，相应降低燃料量以调整发动机的转速，降低发动机的输出功率。

增压空气冷却器103通过第一进气管道104连接增压器101。增压空气冷却器103是与增压器101配套的空气冷却装置，增压空气冷却器103用于对增压器101输出的气体进行冷却降温，进而实现对进气加热量的调节。通过增压空气冷却器103中冷反馈调节进气歧管102内混合气体的温度，可以保证较小的进气循环变动。

进气歧管102连接增压空气冷却器103。进气歧管102对输入的气体进行混合，再输送进入气缸109。

氨发动机系统包括两个氨喷射器，氨喷射器用于喷射氨燃料。这两个氨喷射器分别为第一氨喷射器106和第二氨喷射器107。第一氨喷射器106安装在第一进气管道104上，用于向第一进气管道104内喷射氨燃料。第二氨喷射器107安装在进气歧管102上，用于向进气歧管102内喷射氨燃料。

如上所述，第二氨喷射器107直接将氨燃料喷射入进气歧管102，而第一氨喷射器106是将氨燃料喷射入增压空气冷却器103之前的第一进气管道104内。基于此，第一氨喷射器106喷射的氨燃料的流动路径是：氨燃料进入第一进气管道104；顺序的，进入增压空气冷却器103；顺序的，进入第二进气管道110，第二进气管道110连接在增压空气冷却器103和进气歧管102之间；顺序的，进入进气歧管102。显然，第一氨喷射器106安装在增压空气冷却器103之前，可以增加氨燃料的流动路径。

第一氨喷射器106喷射的氨燃料进入第一进气管道104后，可以与增压器101输出的空气进行预先混合。通过加长的氨燃料的流动路径，可以提高预先混合的均匀性，进而提升进气歧管102内混合气体的均匀性，使氨在进入气缸109前达到充分混合，有利于满足发动机的实际工况需求，提高发动机可靠性。进气歧管102内混合气体是指氨与其他气体进行混合，在此混合气体可以包括氨、其他燃料及空气。

进气歧管102上安装有进气歧管传感组件105。可选进气歧管传感组件105至少包括：温度传感器，温度传感器用于采集进气歧管102内的气体温度。相应的，进气歧管102的工作参数包括进气歧管102内的气体温度信息。在其他实施例中，还可选进气歧管传感组件还包括：压力传感器，压力传感器用于采集进气歧管内的气体压力，相应的，进气歧管的工作参数包括进气歧管内的气体压力信息；进气歧管传感组件包括但不限于温度传感器和压力传感器，在产品所需的情况下，可以合理设计进气歧管传感组件。

氨发动机系统包括电控模块108，电控模块108分别连接增压空气冷却器103、进气歧管传感组件105、第一氨喷射器106和第二氨喷射器107。电控模块108连接增压空气冷却器103，可以调节增压空气冷却器103的冷却度，具体的，电控模块108基于发动机的工况，增大或减小增压空气冷却器103的冷却度。电控模块108连接第一氨喷射器106，可以调节第一氨喷射器106的氨喷射量，具体的，电控模块108基于发动机的工况，增大或减小第一氨喷射器106的氨燃料喷射量。电控模块108连接第二氨喷射器107，可以调节第二氨喷射器107的氨喷射量，具体的，电控模块108基于发动机的工况，增大或减小第二氨喷射器107的氨燃料喷射量。电控模块108连接进气歧管传感组件105，可以从进气歧管传感组件105中获取进气歧管102的工作参数。具体的，进气歧管传感组件105包括温度传感器，电控模块108连接温度传感器，电控模块108通过温度传感器可以获取进气歧管102内混合气体的温度。在其他实施例中，还可选进气歧管传感组件还包括压力传感器，电控模块连接压力传感器，电控模块通过压力传感器可以获取进气歧管内混合气体的压力。电控模块108可以是汽车中的电子控制单元ECU，但不限于此。

基于当前的第一工况，电控模块108控制第一氨喷射器106向第一进气管道104内喷射氨燃料，还控制第二氨喷射器107向进气歧管102内喷射氨燃料。可以理解，电控模块108控制第一氨喷射器106喷射的氨喷射量以及电控模块108控制第二氨喷射器107喷射的氨喷射量，两者之和满足第一工况所需。当发动机的工况发生变化后，电控模块108可以调整第一氨喷射器106喷射的氨喷射量，和/或，电控模块108可以调整第二氨喷射器107喷射的氨喷射量，使两者之和满足当前工况需求。

电控模块108还用于根据进气歧管传感组件105采集的进气歧管工作参数而调节增压空气冷却器103的冷却度。本实施例中，电控模块108基于当前的第一工况，调节控制第一氨喷射器106向第一进气管道104内喷射氨燃料，还调节控制第二氨喷射器107向进气歧管102内喷射氨燃料，使两者喷射量之和满足第一工况所需。然后，在第一工况持续时间内，电控模块108可以不再调节第一氨喷射器106和第二氨喷射器107的喷射量，而是通过调节增压空气冷却器103的冷却度，使进气歧管102的进气加热量发生变化，满足工况所需，如此可以提高进气歧管102内混合气体的稳定性，使得进入气缸109的混合气体状态更加稳定，提升发动机的动力性和稳定性。

可选在同一工况下，第一氨喷射器的喷射量大于第二氨喷射器的喷射量。本实施例中，设计第一氨喷射器为主氨喷射器，第二氨喷射器为副氨喷射器。第一氨喷射器作为主氨喷射器，向第一进气管道喷射氨燃料，那么大量的氨燃料可以通过加长的流动路径进入进气歧管，有利于提高预混均匀性。第二氨喷射器作为副氨喷射器，向进气歧管喷射氨燃料，用于补偿喷射，进一步提高进气歧管内混合气均匀性。

可以理解，氨发动机系统还包括其他部件或结构，例如与气缸109连接的排气歧管111，等等，在此不具体赘述。

本发明中，氨发动机系统基于预混燃烧模式的氨发动机，在增压空气冷却器前后设置两个喷射器；第一氨喷射器向第一进气管道喷射氨燃料，可以与增压器输出的空气进行预先混合，提高氨与其他气体的混合均匀性，有利于加长氨燃料的流动路径，通过预先混合可以提升进气歧管内混合气体均匀性，使氨在进入气缸前可以得到充分混合，有利于满足发动机的实际工况需求，提高发动机可靠性和工况变动响应性；另外，电控模块基于当前的第一工况，调节增压空气冷却器的冷却度，可以使进气歧管的进气加热量满足工况所需，进而提高进气歧管内混合气体的稳定性，使得进入气缸的混合气体状态更加稳定，提升发动机的动力性和稳定性，实现工况的瞬态响应与稳定。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种控制方法，该控制方法应用于如上任意实施例所述的氨发动机系统中。图2是本发明实施例提供的一种控制方法的示意图，本实施例可适用于以氨作为燃料的发动机的情况。该控制方法可以由控制装置来执行，该控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该控制装置可配置于电控模块中。如图2所示，该控制方法包括：

步骤210、基于当前的第一工况，控制第一氨喷射器向第一进气管道内喷射氨燃料的喷射量，并且控制第二氨喷射器向进气歧管内喷射氨燃料的喷射量；

步骤220、根据进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节增压空气冷却器的冷却度。

本实施例中，基于当前的第一工况，控制第一氨喷射器按照第一工况对应的喷射量向第一进气管道内喷射氨燃料，第一氨喷射器的喷射量满足第一工况。基于当前的第一工况，控制第二氨喷射器按照第一工况对应的喷射量向进气歧管内喷射氨燃料，第二氨喷射器的喷射量满足第一工况。

可以理解，氨发动机系统的工况从第一工况变动为第二工况，则基于当前的第二工况，控制第一氨喷射器按照第二工况对应的喷射量向第一进气管道内喷射氨燃料，基于当前的第二工况，控制第二氨喷射器按照第二工况对应的喷射量向进气歧管内喷射氨燃料。

在出厂之前，可以对氨发动机系统进行测试。氨发动机系统处于第1工况下，合理调节第一氨喷射器的喷射量和第二氨喷射器的喷射量，使两者之和满足第1工况需求，调节完成后，记录第1工况、第一氨喷射器在第1工况的喷射量以及第二氨喷射器在第1工况的喷射量。顺序的，氨发动机系统处于第2工况下，合理调节第一氨喷射器的喷射量和第二氨喷射器的喷射量，使两者之和满足第2工况需求，调节完成后，记录第2工况、第一氨喷射器在第2工况的喷射量以及第二氨喷射器在第2工况的喷射量。以此类推，记录第n工况、第一氨喷射器在第n工况的喷射量以及第二氨喷射器在第n工况的喷射量，等等。由此得到，n个工况、第一氨喷射器在对应工况的喷射量以及第二氨喷射器在对应工况的喷射量的映射表，该映射表存储在氨发动机系统中。

实际应用中，基于当前的第一工况，控制装置从预存的映射表中提取出与第一工况对应的第一氨喷射器的喷射量以及第二氨喷射器的喷射量。控制装置基于该信息调节控制第一氨喷射器的喷射量以及第二氨喷射器的喷射量，则两者喷射量之和满足第一工况的需求。

需要说明的是，实际应用中，环境、路况等外部因素也会影响氨发动机系统，此时控制装置将第一氨喷射器的喷射量以及第二氨喷射器的喷射量调节完成之后，使得喷射量满足第一工况，相应的混合气进气状态发生变化。在此情况下，控制装置可以根据进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节增压空气冷却器的冷却度，通过对增压空气冷却器的冷却度的调节，使得进气加热量变动而满足第一工况，由此可以提高进入气缸的混合气状态稳定性，不影响发动机循环，提高发动机稳定性。

本发明实施例中，第一氨喷射器向第一进气管道喷射氨燃料，可以与增压器输出的空气进行预先混合；并且第一氨喷射器向第一进气管道喷射氨燃料，有利于加长氨燃料的流动路径，通过预先混合可以提升进气歧管内混合气体均匀性，使氨在进入气缸前可以得到充分混合，有利于满足发动机的实际工况需求，提高发动机可靠性；另外，电控模块基于当前的第一工况，调节增压空气冷却器的冷却度，可以使进气歧管的进气加热量满足工况所需，进而提高进气歧管内混合气体的稳定性，使得进入气缸的混合气体状态更加稳定，提升发动机的动力性和稳定性。

可选在第一工况下，第一氨喷射器的喷射量大于第二氨喷射器的喷射量。

可选控制方法包括：

基于当前的第一工况，将第一氨喷射器的喷射量调节为与第一工况对应的第一标定喷射量，将第二氨喷射器的喷射量调节为与第一工况对应的第二标定喷射量；

基于当前的第一工况，将增压空气冷却器的冷却度调节为与第一工况对应的第一标定冷却度。

在出厂之前，可以对氨发动机系统进行测试。氨发动机系统处于第1工况下，在满足第1工况需求的前提下，调节第一氨喷射器的喷射量为第1主喷射量，调节第二氨喷射器的喷射量为第1副喷射量，还调节增压空气冷却器的冷却度为第1冷却度，此时该测试情况满足第1工况需求，在此测试情况下测试得到当前的预混均匀性；顺序的，在满足第1工况需求的前提下，调节第一氨喷射器的喷射量为第2主喷射量，调节第二氨喷射器的喷射量为第2副喷射量，还调节增压空气冷却器的冷却度为第2冷却度，此时该测试情况满足第1工况需求，在此测试情况下测试得到当前的预混均匀性；以此类推，得到多种测试情况下的预混均匀性；从中确定预混均匀性最佳的一种测试情况，将该预混均匀性最佳的测试情况下所对应的第一氨喷射器的喷射量定义为第一氨喷射器在第1工况的标定喷射量，所对应的第二氨喷射器的喷射量定义为第二氨喷射器在第1工况的标定喷射量，所对应的增压空气冷却器的冷却度定义为增压空气冷却器在第1工况的标定冷却度。记录第1工况、第一氨喷射器在第1工况的标定喷射量、第二氨喷射器在第1工况的标定喷射量以及增压空气冷却器在第1工况的标定冷却度。

顺序的，氨发动机系统处于第2工况下，在满足第2工况需求的前提下，调节第一氨喷射器的喷射量的大小，调节第二氨喷射器的喷射量的大小，还调节增压空气冷却器的冷却度的大小，得到多种测试情况下的预混均匀性；将其中预混均匀性最佳的一种测试情况下所对应的第一氨喷射器的喷射量定义为第一氨喷射器在第2工况的标定喷射量，所对应的第二氨喷射器的喷射量定义为第二氨喷射器在第2工况的标定喷射量，所对应的增压空气冷却器的冷却度定义为增压空气冷却器在第2工况的标定冷却度。记录第2工况、第一氨喷射器在第2工况的标定喷射量、第二氨喷射器在第2工况的标定喷射量以及增压空气冷却器在第2工况的标定冷却度。

以此类推，记录第n工况、第一氨喷射器在第n工况的标定喷射量、第二氨喷射器在第n工况的标定喷射量以及增压空气冷却器在第n工况的标定冷却度，等等。由此得到，n个工况、第一氨喷射器在对应工况的标定喷射量、第二氨喷射器在对应工况的标定喷射量以及增压空气冷却器在对应工况的标定冷却度的映射表，该映射表存储在氨发动机系统中。

实际应用中，基于当前的第一工况，控制装置从预存的映射表中提取出与第一工况对应的第一氨喷射器的标定喷射量、第二氨喷射器的标定喷射量以及增压空气冷却器的标定冷却度。控制装置基于该工况相关信息，将第一氨喷射器的喷射量调节为第一工况对应的标定喷射量，第一工况对应的标定喷射量即为第一标定喷射量，将第二氨喷射器的喷射量调节为第一工况对应的标定喷射量，第一工况对应的标定喷射量即为第二标定喷射量，将增压空气冷却器的冷却度调节为第一工况对应的标定冷却度，第一工况对应的标定冷却度即为第一标定冷却度。则氨发动机系统的工况基本满足第一工况。

需要说明的是，实际应用中，环境、路况等外部因素也会影响氨发动机系统，此时控制装置可以根据进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节增压空气冷却器的冷却度。即第一氨喷射器的喷射量调节为第一工况对应的标定喷射量，第二氨喷射器的喷射量调节为第一工况对应的标定喷射量，增压空气冷却器的冷却度调节为第一工况对应的标定冷却度；之后，基于第一工况，在第一标定冷却度的基础上进行微调，使得氨发动机系统的工况满足第一工况。

在其他实施例中，基于当前的第一工况，可以仅将第一氨喷射器的喷射量调节为与第一工况对应的第一标定喷射量，然后，将增压空气冷却器的冷却度调节为与第一工况对应的第一标定冷却度，可以不对第二氨喷射器的喷射量进行调节，降低了调节复杂度。或者，工况变动的情况下，可以不变动第一氨喷射器的喷射量，而是通过调节第二氨喷射器的喷射量，实现补偿喷射。当然，同时调节第一氨喷射器和第二氨喷射器的喷射量，可以提高进气歧管内混合气体的均匀性，有利于发动机循环稳定性。

图3是本发明实施例提供的另一种控制方法的示意图，与图2区别在于，图3中步骤220的调节增压空气冷却器的冷却度的操作，包括：

步骤221、基于当前的第一工况所对应的第一标定温度，检测进气歧管内的第一气体温度；

步骤222、若第一气体温度与第一标定温度的差值绝对值大于预设温差，调节增压空气冷却器的冷却度。

出厂之前，对氨发动机系统进行测试。如上所述，测试得到第1工况下第一氨喷射器的标定喷射量、第二氨喷射器的标定喷射量以及增压空气冷却器的标定冷却度，同时，通过进气歧管上的温度传感器记录当前工况下的进气歧管内混合气体温度，该当前工况下的进气歧管内混合气体温度即定义为进气歧管内混合气体在第1工况的标定温度。顺序的，测试得到第2工况下第一氨喷射器的标定喷射量、第二氨喷射器的标定喷射量以及增压空气冷却器的标定冷却度，同时，通过进气歧管上的温度传感器记录当前工况下的进气歧管内混合气体温度，该当前工况下的进气歧管内混合气体温度即定义为进气歧管内混合气体在第2工况的标定温度。以此类推，记录第n工况、第一氨喷射器在第n工况的标定喷射量、第二氨喷射器在第n工况的标定喷射量、增压空气冷却器在第n工况的标定冷却度以及进气歧管内混合气体在第n工况的标定温度。以此生成映射表，并将该映射表存储在氨发动机系统中。标定温度可以看做为对应工况下进气歧管内混合气体温度标准值。

基于当前的第一工况，从映射表中提取出当前的第一工况所对应的标定温度，该第一工况所对应的标定温度即为第一标定温度。然后，检测进气歧管内的第一气体温度，第一气体温度即是当前第一工况下进气歧管内混合气体的实际温度。顺序的，对当前第一工况下，第一标定温度和第一气体温度进行比较。若第一气体温度与第一标定温度的差值绝对值大于预设温差，说明在当前第一工况下，进气歧管内混合气体的实际温度与其对应的标定温度的差异较大，此时通过调节增压空气冷却器的冷却度，可以减小进气歧管内混合气体的实际温度与其对应的标定温度的差异，提高进气歧管内混合气体均匀性。

可选调节增压空气冷却器的冷却度包括：若第一气体温度与第一标定温度的差值绝对值大于预设温差，且第一气体温度大于第一标定温度，增大增压空气冷却器的冷却度；或者，若第一气体温度与第一标定温度的差值绝对值大于预设温差，且第一气体温度小于第一标定温度，减小增压空气冷却器的冷却度。

在当前第一工况下，若第一气体温度与第一标定温度的差值绝对值大于预设温差，说明进气歧管内混合气体的实际温度与其对应的标定温度的差异较大，此时可以通过调节增压空气冷却器的冷却度，减小进气歧管内混合气体的实际温度与其对应的标定温度的差异。

具体的，若第一气体温度与第一标定温度的差值绝对值大于预设温差，且第一气体温度大于第一标定温度，说明进气歧管内混合气体的实际温度过高，此时需要给进气歧管内混合气体进行降温。因此，可以增大增压空气冷却器的冷却度，达到降低进气加热量的效果，使得进气歧管内混合气体的实际温度降低，以此减小进气歧管内混合气体的实际温度与其对应的标定温度的差异。

若第一气体温度与第一标定温度的差值绝对值大于预设温差，且第一气体温度小于第一标定温度，说明进气歧管内混合气体的实际温度过低，此时需要给进气歧管内混合气体进行升温。因此，可以减小增压空气冷却器的冷却度，达到提升进气加热量的效果，使得进气歧管内混合气体的实际温度升高，以此减小进气歧管内混合气体的实际温度与其对应的标定温度的差异。

可以根据第一气体温度与第一标定温度的差值绝对值所属的温差区间，设计对应的调节率，以此对增压空气冷却器的冷却度进行调节。示例性的，预设温差为5℃，预先设计第1温差区间为[5，20)，第1温差区间对应的调节率为±1%；第2温差区间为[20，40)，第2温差区间对应的调节率为±5%；第3温差区间为[40，100)，第3温差区间对应的调节率为±10%；等等。第一气体温度大于第一标定温度，则调节率为正值；第一气体温度小于第一标定温度，则调节率为负值。

例1：检测到第一气体温度与第一标定温度的差值绝对值为7℃，即所属温差区间为第1温差区间；第一气体温度大于第一标定温度，则增大增压空气冷却器的冷却度，其冷却度调节率为+1%；如，当前冷却度为20，调节后冷却度为20.2，。

例2：检测到第一气体温度与第一标定温度的差值绝对值为50℃，即所属温差区间为第3温差区间；第一气体温度小于第一标定温度，则减小增压空气冷却器的冷却度，其冷却度调节率为-10%；如，当前冷却度为40，调节后冷却度为36，。

可以理解，以上预设温差、多个温差区间以及温差区间对应的调节率，仅是一种举例；实际中预设温差、多个温差区间以及温差区间对应的调节率可以合理设计和调节，不具体限制。

需要说明的是，不同工况下所对应的预设温差、多个温差区间以及温差区间对应的调节率，可以相同也可以不同。

如上所述，基于当前的第一工况，将第一氨喷射器和第二氨喷射器调节为标定喷射量，之后在当前的第一工况内，第一氨喷射器和第二氨喷射器的喷射量不再发生变化，有利于提高进气歧管内混合气体均匀性，进而提高进入气缸的混合气体均匀性。当工况发生变动时，混合气体进气状态发生变化，此时基于进气歧管内混合气体实际温度，调节进气加热量，可以提升进入气缸内的混合气体状态稳定性，降低发动机循环变动幅度，提升发动机动力性和经济性。

图4是本发明实施例提供的又一种控制方法的示意图，如图4所示氨发动机系统的控制流程如下：

步骤301、标定参数调节；具体的，基于当前的工况，将第一氨喷射器的喷射量调节为当前工况对应的标定喷射量，将第二氨喷射器的喷射量调节为当前工况对应的标定喷射量，将增压空气冷却器的冷却度调节为当前工况对应的标定冷却度；

步骤302、获取进气歧管内的第一气体温度Tx，该第一气体温度Tx为当前时刻下进气歧管内混合气体的实际温度；

步骤303、判断第一气体温度Tx与第一标定温度Ta的差值绝对值是否小于或等于预设温差∆Ta，该第一标定温度为当前工况对应的进气歧管内混合气体温度标准值；若否，执行步骤304；若是，执行步骤307；

步骤304、第一气体温度Tx与第一标定温度Ta的差值绝对值大于预设温差∆Ta，判断第一气体温度Tx是否大于第一标定温度Ta；若是，执行步骤305；若否，执行步骤306；

步骤305、第一气体温度Tx与第一标定温度Ta的差值绝对值大于预设温差∆Ta，且第一气体温度Tx大于第一标定温度Ta，说明当前时刻下进气歧管内混合气体的实际温度过高，需要降温，则在当前冷却度的基础上进行冷却度增大调节，调节后的冷却度大于调节前的冷却度，可以减少进气歧管的进气加热量，进而降低进气歧管内混合气体的实际温度；再返回步骤302；

步骤306、第一气体温度Tx与第一标定温度Ta的差值绝对值大于预设温差∆Ta，且第一气体温度Tx小于第一标定温度Ta，说明当前时刻下进气歧管内混合气体的实际温度过低，需要升温，则在当前冷却度的基础上进行冷却度减小调节，调节后的冷却度小于调节前的冷却度，可以增加进气歧管的进气加热量，进而提升进气歧管内混合气体的实际温度；再返回步骤302；

步骤307、判断工况是否发生变化；若是，执行步骤301；若否，执行步骤308；

步骤308可以包括步骤308a或步骤308b；具体的，判定工况未发生变化，可以选择执行步骤308a，即无异常后控制流程结束；或者，判定工况未发生变化，可以选择执行步骤308b，即返回步骤302以获取Tx，实时进行检测以便于调节进气歧管内混合气体的实际温度，可以提高发动机稳定性。

需要说明的是，步骤301的标定参数调节操作还可以包括增压器出口的压力、温度、流量调节。可以参考上述测试过程，在出厂前进行测试，以此得到不同工况下增压器出口的标定压力、标定温度、标定流量。基于此，在步骤301中，基于当前的工况，将增压器出口的气体的压力调节为当前工况对应的标定压力，将增压器出口的气体的温度调节为当前工况对应的标定温度，将增压器出口的气体的流量调节为当前工况对应的标定流量。

如上所述，氨发动机系统的进气预混合控制策略适用于采用进气预混氨气且在气缸内直喷柴油引燃模式，在氨喷射量和增压参数确定的稳态工况下，对比进气歧管混合气体温度偏差，进行增压空气冷却器的冷却度调节，可以保证稳态均匀混合。工况发生变动时，调节氨喷射量和增压参数，基于进气歧管温度传感器的联合作用，反馈调节以迅速进入新的工况并维持新的稳态，可以优化氨的预混进气均匀性，提升进气歧管内混合气体均匀性，还能够提高发动机的瞬态响应，实现氨燃料的进气稳态控制以及瞬态反馈控制。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种控制装置，该控制装置应用于如上任意实施例所述的氨发动机系统中。图5是本发明实施例提供的一种控制装置的示意图，本实施例可适用于以氨作为燃料的发动机的情况。该控制装置可以执行上述任意实施例所述的控制方法，该控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该控制装置可配置于发动机所属设备的电控模块中。

如图5所示，该控制装置包括：燃料控制单元410和冷却调节单元420；燃料控制单元410用于基于当前的第一工况，控制第一氨喷射器向第一进气管道内喷射氨燃料的喷射量，并且控制第二氨喷射器向进气歧管内喷射氨燃料的喷射量；冷却调节单元420用于根据进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节增压空气冷却器的冷却度。

本发明实施例所提供的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有用于被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器用于执行如上任意实施例所述的控制方法。

图6是本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。如图6所示，电子设备510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510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。

电子设备510包括至少一个处理器511，以及与至少一个处理器511通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）512、随机访问存储器（RAM）513等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器511执行的计算机程序，处理器511可以根据存储在只读存储器（ROM）512中的计算机程序或者从存储单元518加载到随机访问存储器（RAM）513中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM513中，还可存储电子设备510操作所需的各种程序和数据。处理器511、ROM512以及RAM513通过总线514彼此相连。输入/输出（I/O）接口515也连接至总线514。

电子设备510中的多个部件连接至I/O接口515，包括：输入单元516，例如键盘、鼠标等；输出单元517，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元518，例如磁盘、光盘等；以及通信单元519，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元519允许电子设备510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511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511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511执行上文所描述的各个方法和处理。

在一些实施例中，上文所描述的各个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518。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM512和/或通信单元519而被载入和/或安装到电子设备510上。当计算机程序加载到RAM513并由处理器511执行时，可以执行上文描述的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器511可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行上文描述的方法。

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)

1.一种氨发动机系统，其特征在于，包括：

增压器、进气歧管以及连接在所述增压器和所述进气歧管之间的增压空气冷却器，所述增压器通过第一进气管道连接所述增压空气冷却器，所述进气歧管上安装有进气歧管传感组件；

安装在所述第一进气管道上的第一氨喷射器以及安装在所述进气歧管上的第二氨喷射器；

与所述增压空气冷却器、所述进气歧管传感组件、所述第一氨喷射器和所述第二氨喷射器分别连接的电控模块，所述电控模块用于控制所述第一氨喷射器向所述第一进气管道内喷射氨燃料，还用于控制所述第二氨喷射器向所述进气歧管内喷射氨燃料，还用于根据所述进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节所述增压空气冷却器的冷却度。

2.根据权利要求1所述的氨发动机系统，其特征在于，在同一工况下，所述第一氨喷射器的喷射量大于所述第二氨喷射器的喷射量。

3.根据权利要求1所述的氨发动机系统，其特征在于，所述进气歧管传感组件至少包括：温度传感器，所述温度传感器用于采集所述进气歧管内的气体温度。

4.一种控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-3任一项所述的氨发动机系统中，所述控制方法包括：

基于当前的第一工况，控制所述第一氨喷射器向所述第一进气管道内喷射氨燃料的喷射量，并且控制所述第二氨喷射器向所述进气歧管内喷射氨燃料的喷射量；

根据所述进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节所述增压空气冷却器的冷却度。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在所述第一工况下，所述第一氨喷射器的喷射量大于所述第二氨喷射器的喷射量。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

基于当前的第一工况，将所述第一氨喷射器的喷射量调节为与所述第一工况对应的第一标定喷射量，将所述第二氨喷射器的喷射量调节为与所述第一工况对应的第二标定喷射量；

基于当前的第一工况，将所述增压空气冷却器的冷却度调节为与所述第一工况对应的第一标定冷却度。

7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，调节所述增压空气冷却器的冷却度包括：

基于当前的第一工况所对应的第一标定温度，检测所述进气歧管内的第一气体温度；

若所述第一气体温度与所述第一标定温度的差值绝对值大于预设温差，调节所述增压空气冷却器的冷却度。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，调节所述增压空气冷却器的冷却度包括：

若所述第一气体温度与所述第一标定温度的差值绝对值大于所述预设温差，且所述第一气体温度大于所述第一标定温度，增大所述增压空气冷却器的冷却度；

或者，若所述第一气体温度与所述第一标定温度的差值绝对值大于所述预设温差，且所述第一气体温度小于所述第一标定温度，减小所述增压空气冷却器的冷却度。

9.一种控制装置，其特征在于，应用于如权利要求1-3任一项所述的氨发动机系统中，所述控制装置包括：

燃料控制单元，用于基于当前的第一工况，控制所述第一氨喷射器向所述第一进气管道内喷射氨燃料的喷射量，并且控制所述第二氨喷射器向所述进气歧管内喷射氨燃料的喷射量；

冷却调节单元，用于根据所述进气歧管传感组件采集的进气歧管工作参数而调节所述增压空气冷却器的冷却度。

10.一种电子设备，其特征在于，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；

所述存储器存储有用于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用于执行权利要求4-8中任一项所述的控制方法。