汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定方法領(lǐng)域，特別涉及一種汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于氫氣具有淬熄距離短，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤臁⑴欧盘匦院?、擴(kuò)散能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此，將氫氣與其他燃料按照一定比例混合而成的混合燃料作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料時(shí)，燃燒速度更高、燃料與空氣的混合氣更加均勻，并且能夠更加完全地燃燒。目前，已經(jīng)出現(xiàn)氫氣-汽油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，在此類發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和怠速時(shí)，僅將氫作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料；當(dāng)進(jìn)氣壓力增加時(shí)，保持向發(fā)動(dòng)機(jī)加入氫燃料的質(zhì)量不變，逐漸增加汽油的質(zhì)量。上述氫氣-汽油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在燃用氫氣-汽油雙燃料時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗率可降低30%左右，并且當(dāng)節(jié)氣門全開時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)進(jìn)氣壓力范圍內(nèi)都有較高的熱效率。
[0003]但是，現(xiàn)階段對氫氣-汽油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行的研究，只是通過簡單的試驗(yàn)方法針對摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特性進(jìn)行研究，以定性地分析氫氣對汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，并沒有對汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行過標(biāo)定，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)難以達(dá)到最佳的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題。
[0005]為此,本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法，該方法可以精確標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)的各工況(轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力)條件下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性。
[0006]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定裝置。
[0007]為達(dá)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法，包括:a、獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力，并判斷所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速所屬的轉(zhuǎn)速范圍山、如果所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速屬于第一轉(zhuǎn)速范圍，則根據(jù)第一標(biāo)定規(guī)則標(biāo)定所述發(fā)動(dòng)機(jī)在所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角；c、如果所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速屬于第二轉(zhuǎn)速范圍，則進(jìn)一步判斷所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力所屬的壓力范圍；d、如果所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力屬于第一壓力范圍，則根據(jù)第一標(biāo)定規(guī)則標(biāo)定所述發(fā)動(dòng)機(jī)在所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角；以及e、如果所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力屬于第二壓力范圍，則根據(jù)第二標(biāo)定規(guī)則標(biāo)定所述發(fā)動(dòng)機(jī)在所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法，根據(jù)待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力的所屬的不同轉(zhuǎn)速范圍和壓力范圍，采用不同的標(biāo)定規(guī)則對發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角進(jìn)行標(biāo)定，能夠同時(shí)保證使汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，使其相對于同排量的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放得到較大的改善，從而能夠滿足國家對機(jī)動(dòng)車的排放要求，提升用戶體驗(yàn)。
[0009]本發(fā)明第二方面實(shí)施例提供了一種汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定裝置，包括:獲取模塊，用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力；第一判斷模塊，用于判斷所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速所屬的轉(zhuǎn)速范圍；第一標(biāo)定模塊，用于當(dāng)所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速屬于第一轉(zhuǎn)速范圍時(shí)，根據(jù)第一標(biāo)定規(guī)則標(biāo)定所述發(fā)動(dòng)機(jī)在所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角；第二判斷模塊，用于當(dāng)所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速屬于第二轉(zhuǎn)速范圍時(shí)，進(jìn)一步判斷所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力所屬的壓力范圍；以及第二標(biāo)定模塊，用于當(dāng)所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力屬于第二壓力范圍時(shí)，根據(jù)第二標(biāo)定規(guī)則標(biāo)定所述發(fā)動(dòng)機(jī)在所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角；所述第一標(biāo)定模塊還用于當(dāng)所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力屬于第一壓力范圍時(shí)，根據(jù)第一標(biāo)定規(guī)則標(biāo)定所述發(fā)動(dòng)機(jī)在所述待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和所述待標(biāo)定進(jìn)氣壓力下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定裝置，根據(jù)待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力的所屬的不同轉(zhuǎn)速范圍和壓力范圍，采用不同的標(biāo)定規(guī)則對發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角進(jìn)行標(biāo)定，能夠同時(shí)保證使汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，使其相對于同排量的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放得到較大的改善，從而能夠滿足國家對機(jī)動(dòng)車的排放要求，提升用戶體驗(yàn)。
[0011]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0012]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法的流程圖；
[0014]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的根據(jù)第一標(biāo)定規(guī)則標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)在待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角方法的流程圖；
[0015]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的根據(jù)第二標(biāo)定規(guī)則標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)在待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角方法的流程圖；
[0016]圖4為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法的流程圖；
[0017]圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)示意圖；
[0018]圖6為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖7為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0021]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0022]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0023]下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法和標(biāo)定裝置。
[0024]應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)中氫氣的進(jìn)入方式為自然吸氣式。
[0025]為使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，本發(fā)明提出一種汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法。圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法的流程圖。
[0026]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽油摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定方法，包括以下步驟:
[0027]SlOl，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力。
[0028]S102，判斷待標(biāo)定轉(zhuǎn)速所屬的轉(zhuǎn)速范圍。
[0029]在本發(fā)明的實(shí)施例中，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中以經(jīng)濟(jì)性能為主和以動(dòng)力性能為主來劃定轉(zhuǎn)速范圍。舉例來說，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為nmax，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速η大于nmax*70%的轉(zhuǎn)速范圍為第一轉(zhuǎn)速范圍，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速η不大于nmax*70%時(shí)的轉(zhuǎn)速范圍為第二范圍。
[0030]S103,如果待標(biāo)定轉(zhuǎn)速屬于第一轉(zhuǎn)速范圍，則根據(jù)第一標(biāo)定規(guī)則標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)在待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如果待標(biāo)定轉(zhuǎn)速η大于nmax*70%，可通過如圖2所示的方法根據(jù)第一標(biāo)定規(guī)則標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)在待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力下的噴氣脈寬、當(dāng)量空燃比和點(diǎn)火提前角，具體地，包括以下步驟:
[0032]S201，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)在處于待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力的工作狀態(tài)，且汽油未摻氫氣時(shí)的原始扭矩。
[0033]S202，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力的工作狀態(tài)中，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣脈寬，并獲取不同噴氣脈寬分別對應(yīng)的多個(gè)當(dāng)量空燃比。
[0034]其中，當(dāng)量空燃比為實(shí)際空燃比與理論空燃比的比值。在本發(fā)明的實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于待標(biāo)定轉(zhuǎn)速和待標(biāo)定進(jìn)氣壓力的工作狀態(tài)下，通過測功機(jī)使待標(biāo)定轉(zhuǎn)速保持一定，通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度使待標(biāo)定進(jìn)氣壓力保持一定，然后調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣脈寬來進(jìn)行標(biāo)定。具體地，可首先根據(jù)待標(biāo)定轉(zhuǎn)速獲取最大噴氣脈寬，然后按照預(yù)設(shè)步長從預(yù)設(shè)初始噴氣脈寬開始增大發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣脈寬，直至噴氣脈寬達(dá)到最大噴氣脈寬。其中，預(yù)設(shè)初始噴氣脈寬和預(yù)設(shè)步長可由用戶或系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定。
[0035]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可根據(jù)待標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的半圈周期獲取最大噴氣脈寬Qmax。首先，可根據(jù)以下公式計(jì)算出待標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的半圈周期T:
[0036]T= (60/n/2)*1000，其中，η 為待標(biāo)定轉(zhuǎn)速，
[0037]對半圈周期T向下取整得到最大噴氣脈寬Qmax。舉例來說，當(dāng)n=1400rpm(revolut1ns perminute,每分鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù))時(shí)，半圈周期 T= (60/1400/2) *1000=21.4ms(毫秒，時(shí)間單位)，則最大噴氣脈寬Qmax=21ms。如果預(yù)設(shè)初始噴氣脈寬Q1為1ms，預(yù)設(shè)步長為0.5ms，則第二次噴氣脈寬Q2為1.5ms，第三次噴氣脈寬Q3為2ms，依此類推，直至最大噴氣脈寬Qmax。其中，可通過電控單元控制噴氣脈寬，按照預(yù)設(shè)步長進(jìn)行變化。
[0038]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，對于每個(gè)噴氣脈寬，可通過電控單元控制當(dāng)量空燃比變化，并在當(dāng)量空燃比在變化過程中通過當(dāng)量空燃比分析儀同步分析過量空氣系數(shù)，當(dāng)過量空氣系數(shù)滿足預(yù)設(shè)要求時(shí)，記錄電控單元的當(dāng)前的當(dāng)量空燃比。舉例來說，當(dāng)噴氣脈寬Q1為Ims時(shí)，通過電控單元控制當(dāng)量空燃比，當(dāng)空燃比分析儀顯示的過量空氣系數(shù)滿足預(yù)設(shè)要求，即過量空氣系數(shù)Iambda=I時(shí),記錄當(dāng)前的當(dāng)量空燃比λ j ;當(dāng)噴氣脈寬Q2為1.5ms時(shí)，通過電控單元控制當(dāng)量空燃比，使空燃比分析儀顯示的過量空氣系數(shù)Iambda=I,即滿足預(yù)設(shè)要求，記錄當(dāng)前的當(dāng)量空燃比λ 2 ;當(dāng)噴氣脈寬Q3為2ms時(shí)，通過電控單元控制當(dāng)量空燃比，使空燃比分析儀顯示的過量空氣系數(shù)Iambda=I,即滿足預(yù)設(shè)要求，記錄當(dāng)前的當(dāng)量空燃比λ 3;依此類推，直至最大噴氣脈寬Qmax時(shí)，記錄當(dāng)前的當(dāng)量空燃比λ_。
[0039]S203,獲取與多個(gè)當(dāng)量空燃比分別對應(yīng)的多個(gè)最大扭矩的最小點(diǎn)火提前角ΜΒΤ，并記錄與多個(gè)MBT分別對應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)扭矩和與多個(gè)扭矩分別對應(yīng)的多個(gè)比油耗。
[0040]在本發(fā)明的實(shí)施例中，在當(dāng)量空燃比標(biāo)定的基礎(chǔ)上，通過電控單元控制點(diǎn)火提前角，使其接近最大扭矩的最小點(diǎn)火提前角ΜΒΤ，并記錄當(dāng)前情況下的扭矩和比油耗。舉例來說，當(dāng)量空燃比為X1時(shí)，通過電控單元控制點(diǎn)火提前角，使其接近最大扭矩的最小點(diǎn)火提前角MBT1，獲取當(dāng)前的點(diǎn)火提前角S1，并記錄點(diǎn)火提前角S1時(shí)的扭矩N1和對應(yīng)的比油耗bei ;當(dāng)量空燃比為入2時(shí)，通過電控單元控制點(diǎn)火提前角，使其接近最大扭矩的最小點(diǎn)火提前角MBT2，獲取當(dāng)前的點(diǎn)火提前角S2，并記錄點(diǎn)火