本發(fā)明涉及一種用于確定天然氣汽車的天然氣品質(zhì)的系統(tǒng)以及一種包括這種系統(tǒng)的天然氣汽車。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，使用天然氣作為燃料的環(huán)保型汽車，即天然氣汽車日益受到人們的青睞。

天然氣汽車以其低排放、抑制溫室效應(yīng)和擺脫對(duì)石油的依賴這三大特性，正在世界范圍內(nèi)得到普及和推廣，成為目前汽車工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。目前，我國的天然氣汽車也得到顯著發(fā)展，在許多城市已經(jīng)初具規(guī)模。

眾所周知，天然氣汽車通常使用的是液化天然氣，即，將天然氣加壓到液態(tài)儲(chǔ)存在液化天然氣罐中。對(duì)于同一輛汽車來說，每次加注的液化天然氣由于各種原因，例如地域、加氣站的不同等會(huì)存在品質(zhì)差異。這些品質(zhì)差異會(huì)影響汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和排放，例如不能主動(dòng)地控制發(fā)動(dòng)機(jī)使其始終工作在良好狀態(tài)下。

然而，對(duì)于這種情況，目前并沒有針對(duì)性的解決方法和應(yīng)對(duì)措施，甚至無法精確預(yù)估液化天然氣罐在補(bǔ)充加注新的液化天然氣后形成的混合的液化天然氣的品質(zhì)。在這種情況下，自然無法根據(jù)天然氣的品質(zhì)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的一些運(yùn)行參數(shù)，從而不能使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在良好的狀態(tài)下。

因此，迫切需求能夠自動(dòng)地確定液化天然氣的品質(zhì)，特別是在每次加注新的天然氣之后的品質(zhì)。在精確地確定液化天然氣的品質(zhì)之后，可以優(yōu)化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制和向駕駛?cè)藛T提供有關(guān)所加注的天然氣品質(zhì)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于確定天然氣汽車的天然氣品質(zhì)的系統(tǒng)以及一種包括這種系統(tǒng)的天然氣汽車，以便克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述種種不足。

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種用于確定天然氣汽車的天然氣品質(zhì)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：至少適于測量天然氣汽車的液化天然氣罐內(nèi)的天然氣液位升高的液位傳感器；以及被構(gòu)造成適于從天然氣汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)工作參數(shù)且適于從液位傳感器獲取液位升高的信號(hào)作為學(xué)習(xí)請(qǐng)求信號(hào)的電子控制單元；其中，所述電子控制單元被進(jìn)一步構(gòu)造成適于在接收到學(xué)習(xí)請(qǐng)求信號(hào)且發(fā)動(dòng)機(jī)滿足預(yù)定的學(xué)習(xí)條件的狀態(tài)下基于所述工作參數(shù)確定天然氣品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述系統(tǒng)還包括與所述電子控制單元連接的適于顯示天然氣品質(zhì)信息的顯示裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述顯示裝置為汽車儀表盤。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述預(yù)定的學(xué)習(xí)條件包括：1)適于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的可燃混合氣的濃度的氧傳感器工作正常；2)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷在預(yù)定負(fù)荷范圍內(nèi)；以及3)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在預(yù)定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述預(yù)定的學(xué)習(xí)條件還包括：4)所述氧傳感器的測量值在預(yù)定范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述電子控制單元被進(jìn)一步構(gòu)造成適于基于確定的天然氣品質(zhì)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作；和/或所述液位傳感器為適于確定天然氣液位的液位傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述工作參數(shù)為適于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的可燃混合氣的濃度的氧傳感器的測量值。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述工作參數(shù)為預(yù)定時(shí)間內(nèi)的工作參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述預(yù)定時(shí)間為2分鐘。

根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種天然氣汽車，其中，所述天然氣汽車包括所述系統(tǒng)。

通過天然氣品質(zhì)的自學(xué)習(xí)過程，可以提供更為準(zhǔn)確的天然氣品質(zhì)信息，為發(fā)動(dòng)機(jī)的控制和選擇加氣站提供了依據(jù)。

附圖說明

下面，通過參看附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，可以更好地理解本發(fā)明的原理、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖包括：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的用于確定天然氣汽車的天然氣品質(zhì)的系統(tǒng)的基本原理簡圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案以及有益的技術(shù)效果更加清楚明白，以下將結(jié)合附圖以及多個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，而不是用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的用于確定天然氣汽車的天然氣品質(zhì)的系統(tǒng)的基本原理簡圖。

如圖1所示，該系統(tǒng)包括電子控制單元(ecu)1和能夠測量液化天然氣罐2內(nèi)的天然氣液位的液位傳感器3。電子控制單元1能夠從發(fā)動(dòng)機(jī)4獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的一些工作參數(shù)，例如與安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)4內(nèi)的一些傳感器通信連接。電子控制單元1還能夠從液位傳感器3獲取信號(hào)。該系統(tǒng)還優(yōu)選包括與電子控制單元1連接的顯示裝置5。

天然氣汽車工作時(shí)，液化天然氣罐2向發(fā)動(dòng)機(jī)4供送液化天然氣，以使發(fā)動(dòng)機(jī)4能夠以天然氣作為燃料工作。電子控制單元1優(yōu)選還能控制發(fā)動(dòng)機(jī)4的操作，例如發(fā)動(dòng)機(jī)4的天然氣噴嘴的噴射。所述顯示裝置5用于將相應(yīng)信息、例如計(jì)算得出的天然氣品質(zhì)發(fā)送給顯示裝置5。顯示裝置5優(yōu)選為汽車儀表盤。

液位傳感器3可以例如為超聲波傳感器，當(dāng)然也可采用其他任何合適的傳感器。

液位傳感器3可以主動(dòng)地測量液化天然氣的液位，也可被動(dòng)地受電子控制單元1的控制測量液化天然氣的液位。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，只需要液位傳感器3能夠在液化天然氣液位升高時(shí)向電子控制單元1發(fā)出一個(gè)學(xué)習(xí)請(qǐng)求信號(hào)即可，這是因?yàn)橥ǔＲ夯烊粴獾钠焚|(zhì)在加注新的天然氣時(shí)才會(huì)發(fā)生變化。因此，優(yōu)選在每次加注天然氣后汽車行駛時(shí)才進(jìn)行天然氣品質(zhì)的自學(xué)習(xí)。當(dāng)然，也可通過液位傳感器3監(jiān)測液化天然氣的其他液位變化，例如判斷液位是否過低。

如上所述，優(yōu)選在每次加注天然氣后汽車行駛時(shí)才進(jìn)行天然氣品質(zhì)的自學(xué)習(xí)，因此，電子控制單元1不是在接收到液位傳感器3發(fā)出的學(xué)習(xí)請(qǐng)求信號(hào)后立即進(jìn)行自學(xué)習(xí)，而是在隨后的汽車行駛時(shí)才進(jìn)行自學(xué)習(xí)。為了確保自學(xué)習(xí)的可靠性，自學(xué)習(xí)還要在發(fā)動(dòng)機(jī)4滿足預(yù)定的學(xué)習(xí)條件時(shí)才開始進(jìn)行。換言之，只有當(dāng)電子控制單元1判斷發(fā)動(dòng)機(jī)4的相關(guān)工作參數(shù)滿足預(yù)定的學(xué)習(xí)條件時(shí)才開始天然氣品質(zhì)的自學(xué)習(xí)過程。

預(yù)定的學(xué)習(xí)條件可以根據(jù)具體情況確定，只要能夠利于提高自學(xué)習(xí)的可靠性和精確性即可。例如，預(yù)定的學(xué)習(xí)條件可以包括以下條件：1)用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的可燃混合氣的濃度的氧傳感器工作正常；2)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷在預(yù)定范圍內(nèi)；以及3)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在預(yù)定范圍內(nèi)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例，預(yù)定的學(xué)習(xí)條件還包括一個(gè)附加條件：4)氧傳感器的測量值在預(yù)定范圍內(nèi)。

顯然，上述列舉的附加學(xué)習(xí)條件僅是示例性的，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，完全可以補(bǔ)充設(shè)定其他附加的學(xué)習(xí)條件或使用其他附加的學(xué)習(xí)條件代替上述附加的學(xué)習(xí)條件。

當(dāng)滿足預(yù)定的學(xué)習(xí)條件時(shí)，啟動(dòng)天然氣品質(zhì)的自學(xué)習(xí)過程。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，自學(xué)習(xí)過程可以按公式k＝k1×f1+k2×f2進(jìn)行，其中，k為能夠反映天然氣品質(zhì)的學(xué)習(xí)結(jié)果變量，k1為穩(wěn)態(tài)變量，f1為穩(wěn)態(tài)調(diào)整系數(shù)，k2為動(dòng)態(tài)變量，f2為動(dòng)態(tài)調(diào)整系數(shù)。優(yōu)選地，f1大于f2，以便能夠使學(xué)習(xí)過程更為可靠。更為優(yōu)選地，f1為f2的五倍以上。

自學(xué)習(xí)過程在啟動(dòng)后優(yōu)選在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成，即，基于預(yù)定時(shí)間內(nèi)獲取的發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)。該預(yù)定時(shí)間可稱為學(xué)習(xí)期間。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，預(yù)定時(shí)間為2分鐘。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的示例性實(shí)施例，k1為學(xué)習(xí)期間內(nèi)的氧傳感器信號(hào)的均值，k2為氧傳感器信號(hào)的瞬時(shí)值相對(duì)于所述均值的變化量。當(dāng)然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，并不排除采用其他合適的發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，只要學(xué)習(xí)結(jié)果能夠正確反映天然氣品質(zhì)即可。

學(xué)習(xí)結(jié)果一方面可以用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作，另一方面也可以輸出到顯示裝置5，以呈現(xiàn)給駕駛?cè)藛T。優(yōu)選地，學(xué)習(xí)結(jié)果轉(zhuǎn)化為能夠更為直觀地反映天然氣品質(zhì)的參數(shù)后顯示在儀表盤上。駕駛?cè)藛T可以根據(jù)顯示結(jié)果判斷所加注的天然氣品質(zhì)，進(jìn)而可以判斷加氣站的優(yōu)劣，從而為后續(xù)加氣選擇提供了參考依據(jù)。

本發(fā)明的基本思想是，通過由測量液化天然氣罐內(nèi)的天然氣液位的液位傳感器發(fā)出的學(xué)習(xí)請(qǐng)求信號(hào)，在滿足預(yù)定的學(xué)習(xí)條件下觸發(fā)天然氣品質(zhì)的自學(xué)習(xí)過程，進(jìn)而可以提供更為準(zhǔn)確的天然氣品質(zhì)信息，為發(fā)動(dòng)機(jī)的控制和選擇加氣站提供了依據(jù)。

盡管這里詳細(xì)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，但它們僅僅是為了解釋的目的而給出的，而不應(yīng)認(rèn)為它們對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，各種替換、變更和改造可被構(gòu)想出來。