[實用新型]一種天然氣發動機氣質自學習裝置

有效

• 申請號: 201720387123.4
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN206636657U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 姜江;許振營;胡前
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: F02D41/24
• 分類號: F02D41/24
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司42229
• 代理人: 劉牧

技術領域

本實用新型屬于汽車發動機性能控制領域，具體涉及一種天然氣發動機氣質自學習裝置，適用于校正燃氣閉環系統的目標過量空氣系數。

背景技術

天然氣作為汽車代用燃料具有眾所周知的諸多優點，它是一種蘊藏在地下的碳氫化合物可燃氣體，其來源主要有四種：從氣井開采出來的氣田氣；伴隨石油一起開采出來的油田伴生氣；含石油輕質餾分的凝析氣田氣；從礦井下煤層中抽出的煤礦礦井氣。天然氣的成分相當復雜，組分差別很大，不同地區、不同礦井開采出來的天然氣，成分及其熱值均不相同。經過多年的研究發現，其成分的差別對一般工業行業影響不大，但對于車用天然氣發動機的性能還是有相當大的影響，特別是當車輛進行長途運輸時，可能會更換好幾種氣源，會導致發動機性能不佳。

目前的電控天然氣發動機大多通過閉環控制系統來修正燃氣噴射脈寬，以期達到理想的發動機性能狀態。通過把寬域氧傳感器安裝在發動機排氣管上測量氧濃度來反饋實測的過量空氣系數，由ECU接收后對比實測值和目標值差距來對噴氣量進行補償(增加或減少)，這就是目前普遍使用的燃氣閉環控制方法。該方法的前提是以標定的不變目標過量空氣系數作為閉環反饋的指導方向，而氣質的變化會導致目標過量空氣系數發生變化，當氣質成分變化較大時，發動機性能會嚴重下降，進而影響用戶使用。因此這種燃氣閉環控制方法無法解決由于氣質的變化導致發動機性能不佳的問題。

中國專利申請公布號為CN103047035A，申請公布日為2013年4月17日的發明專利公開了一種基于UEGO的焦爐氣發動機自適應空燃比控制方法，該方法在UEGO的基礎上，根據發動機進氣量、燃料供氣量與測得的過量空氣系數計算燃料理論化學計量空燃比，當理論化學計量空燃比與作用于前饋控制的化學計量空燃比差值滿足一定條件時，通過增量式PID控制器對作用于前饋控制的化學計量空燃比進行修正，并通過自學習模塊，當發動機停止工作時將修正后的化學計量空燃比寫入EEPROM存儲器，在發動機重新起動時可快速讀取并寫入RAM，作用于空燃比前饋控制。雖然其可實現焦爐氣發動機空燃比快速而準確的自適應控制，但并未實現燃氣閉環系統目標過量空氣系數的校正。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術存在的無法校正燃氣閉環系統的目標過量空氣系數的問題，提供一種用于校正燃氣閉環系統目標過量空氣系數的天然氣發動機氣質自學習裝置。

為實現以上目的，本實用新型的技術方案如下：

一種天然氣發動機氣質自學習裝置，包括自學習啟動條件判斷模塊、自學習模塊，所述自學習模塊用于校正目標過量空氣系數，其輸入端與自學習啟動條件判斷模塊、發動機閉環系統的修正值和偏移系數計算模塊、氧傳感器的輸出端電連。

所述裝置還包括氣瓶壓力值和液位值檢測模塊、發動機低速小負荷工況判斷模塊，所述氣瓶壓力值和液位值檢測模塊、發動機低速小負荷工況判斷模塊的輸出端均與自學習啟動條件判斷模塊的輸入端電連。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：

本實用新型一種天然氣發動機氣質自學習裝置包括自學習啟動條件判斷模塊、自學習模塊，自學習模塊用于校正目標過量空氣系數，其輸入端與自學習啟動條件判斷模塊、發動機閉環系統的修正值和偏移系數計算模塊、氧傳感器的輸出端電連，使用時，自學習啟動條件判斷模塊控制激活自學習模塊，自學習模塊則根據接收到的來自發動機閉環系統的修正值和偏移系數計算模塊的信號以及氧傳感器實測的當前目標過量空氣系數計算出校正后的過量空氣系數，閉環系統就會以校正后的過量空氣系數作為目標值來進行閉環反饋控制，該設計實現了氣質變化后對目標過量空氣系數及時、有效的校正，使得發動機能夠有效發揮其性能特性。因此，本實用新型實現了氣質變化后對目標過量空氣系數及時、有效的校正。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構框圖。

圖中：自學習啟動條件判斷模塊1、自學習模塊2、發動機閉環系統的修正值和偏移系數計算模塊3、氧傳感器4、氣瓶壓力值和液位值檢測模塊5、發動機低速小負荷工況判斷模塊6。

具體實施方式

下面結合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

參見圖1，一種天然氣發動機氣質自學習裝置，包括自學習啟動條件判斷模塊1、自學習模塊2，所述自學習模塊2用于校正目標過量空氣系數，其輸入端與自學習啟動條件判斷模塊1、發動機閉環系統的修正值和偏移系數計算模塊3、氧傳感器4的輸出端電連。