基于热力学的双燃料喷射量控制方法、装置、设备和介质与流程

1.本发明涉及发动机节能减排领域，尤其涉及一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法、装置、设备和介质。


背景技术：

2.天然气以其储量丰富，燃烧清洁、易与空气混合等理化特性，成为替代柴油、汽油等传统燃料的新型燃料。
3.天然气作为降低碳排放的替代燃料，在动力总成上天然气发动机的占比将越来越高，传统点燃式预混燃烧模式下热效率相对柴油机低，通过采用柴油引燃天然气实现天然气的扩散燃烧，获得与柴油相当的热效率，并且可以实现低排温、低nox和低ch4排放。
4.目前，双燃料发动机引燃燃料喷射量都是根据标定过程结果固定喷射，如通过提前标定好固定的引燃柴油量，在使用时直接喷入固定的引燃柴油量，会使得引燃燃料喷射量无法随着发动机状态和工作环境条件(如压力、温度的改变)而进行相应调整，因此无法获得最高的燃料替代率。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法、装置、设备和介质，以解决双燃料发动机引燃燃料喷射量无法随着发动机状态和工作环境条件进行相应调整的问题。
6.根据本发明的一方面，提供了一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法，该方法包括：
7.确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；
8.基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热力学特性确定；
9.基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；
10.基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；
11.基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。
12.根据本发明的另一方面，提供了一种基于热力学的双燃料喷射量控制装置，该装置包括：
13.目标总燃料量确定模块，用于确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；
14.热量确定模块，用于基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热
力学特性确定；
15.散热量确定模块，用于基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；
16.引燃油喷射量确定模块，用于基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；
17.主喷燃料量确定模块，用于基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。
18.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：
19.至少一个处理器；以及
20.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
21.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本发明任一实施例所述的基于热力学的双燃料喷射量控制方法。
22.根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的基于热力学的双燃料喷射量控制方法。
23.本发明实施例的技术方案，确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；同时，基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热力学特性确定；并基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；进一步的，基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；最后，基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。本方案基于发动机状态，通过实时采集的当前发动机转速和当前油门位置，准确确定目标总燃料量和引燃油喷射量，进而准确确定主喷燃料量和主喷燃料量的替代率，解决了双燃料发动机引燃燃料喷射量无法随着发动机状态和工作环境条件进行相应调整的问题，从而获得最高的主喷燃料替代率，满足客户应用需求。
24.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
25.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。
26.图1是根据本发明实施例一提供的一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法的流程图；
27.图2是根据本发明实施例所适用的目标总燃料量确定的流程图；
28.图3是根据本发明实施例所适用的目标热量确定的流程图；
29.图4是根据本发明实施例所适用的气缸总散热量确定的流程图；
30.图5是根据本发明实施例所适用的引燃油喷射量、主喷燃料量和替代率确定的流程图；
31.图6是根据本发明实施例二提供的一种基于热力学的双燃料喷射量控制装置的结构示意图；
32.图7是实现本发明实施例的基于热力学的双燃料喷射量控制方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
33.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。
34.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”和“目标”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。
35.实施例一
36.图1为本发明实施例一提供的一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法的流程图，本实施例可适用于对双燃料发动机的双燃料喷射量进行控制的情况，该方法可以由基于热力学的双燃料喷射量控制装置来执行，该基于热力学的双燃料喷射量控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该基于热力学的双燃料喷射量控制装置可配置于具有基于热力学的双燃料喷射量控制方法的电子设备中。如图1所示，该方法包括：
37.s110、确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料。
38.本方案基于主喷燃料(如天然气)扩散燃烧过程的引燃燃烧需要，通过对电动机缸内工质温度状态达到主喷燃料被引燃需要，基于进气参数、发动机基本参数和引燃燃料的燃烧，确定引燃燃料喷射量的计算方法，实现对引燃燃料、主喷燃料喷射量控制的策略，满足对主喷燃料扩散燃烧的要求。
39.可选的，确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，包括步骤a1-a3：
40.步骤a1、获取所述当前发动机转速和所述当前油门位置。
41.步骤a2、基于所述当前发动机转速和所述当前油门位置，通过输出扭矩关系表和
摩擦扭矩关系表确定需求扭矩；所述输出扭矩关系表用来描述当前发动机转速和当前油门位置与输出扭矩的关系；所述摩擦扭矩关系表用来描述当前发动机转速与摩擦扭矩的关系。
42.步骤a3、基于所述需求扭矩和所述当前发动机转速，通过转速扭矩关系表确定目标总燃料量；所述转速扭矩关系表用来描述需求扭矩和当前发动机转速与目标总燃料量的关系。
43.其中，输出扭矩关系表、摩擦扭矩关系表和转速扭矩关系表均是提前标定的，且不限制任何一种标定方法。
44.具体的，本方案采用具有可以采集油门踏板位置的传感器获取油门位置，采用发动机转速传感器采集发动机转速。那么通过采用具有可以采集油门踏板位置的传感器，采集当前油门位置，同时，通过发动机转速传感器采集当前发动机转速。
45.图2是本发明实施例所适用的目标总燃料量确定的流程图，参见图2，将当前发动机转速和当前油门位置通过查询输出扭矩关系表确定输出扭矩m0，同时，将当前发动机转速通过查询摩擦扭矩关系表得到摩擦扭矩mf，将输出扭矩m0和摩擦扭矩mf相加得到需求扭矩m
t
，即m
t
＝m0+mf。然后将前发动机转速与需求扭矩通过查询转速扭矩关系表获得目标总燃料量q。
46.本技术方案，通过实时采集当前发动机转速和当前油门位置后，进一步的通过查询输出扭矩关系表、摩擦扭矩关系表和转速扭矩关系表以及计算，实现了对目标总燃料量的准确获取。
47.s120、基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热力学特性确定。
48.具体的，通过准确确定了单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度后，通过计算可准确确定目标热量。
49.可选的，图3是发明实施例所适用的目标热量确定的流程图，参见图3，基于进气充量系数ηv、发动机工作容积vs、进气总管温度ta和进气总管压力pa，通过计算确定单缸循环进气量ga，即可用如下公式表示：
[0050][0051]
其中，进气充量系数为当前发动机转速下的进气充量系数，可以基于当前发动机转速和进气总管压力通过查询充量系数关系表获得。进气总管温度和进气总管压力通过进气总管温度压力传感器获得。发动机工作容积通过发动机缸径d与发动机冲程s计算获得，具体为：vs＝0.25πd2×
s。
[0052]
同时，基于进气总管温度ta和发动机压缩比ε，通过计算确定压缩终了温度t1，即可用公式表示为：t1＝ta×
ε
γ-1
。其中，γ为多变指数，可取1.3-1.4。
[0053]
最后，将单缸循环进气量ga、压缩终了温度t1和目标平均温度t通过计算确定目标热量ha，具体可通过公式表示为：ha＝c
p
×
ga×
(t-t1)
×
10-3
。其中，c
p
为进气比热容。
[0054]
本技术方案，通过精确的计算准确获得了单缸循环进气量和压缩终了温度，从而再结合目标平均温度，通过计算，实现了对目标热量的准确确定。
[0055]
s130、基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积。
[0056]
具体的，通过准确确定了喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积后，通过计算可准确确定气缸总散热量。
[0057]
可选的，图4是本发明实施例所适用的气缸总散热量确定的流程图，参见图4，基于目标总燃料量和当前发动机转速，通过查询引燃油提前角关系表和主喷提前角关系表，获取引燃油提前角θ2和主喷提前角θ1，并结合当前发动机转速，通过计算确定喷射时间差tf，具体可用如下公式表示为：
[0058]
tf＝(θ
2-θ1)/(0.006n)
×
10-3
；
[0059]
同时，可选的，基于进气总管压力pa和发动机压缩比ε，通过确定压缩终了压力p1，即可用公式表示为：p1＝pa×
ε
γ
，其中，γ为多变指数，可取1.3-1.4，然后，将目标平均温度乘以压缩终了压力与所述压缩终了温度的比值，作为引燃油燃烧终了平均压力p，具体可表示为：p＝t
×
p1/t1。
[0060]
进一步的，通过上述方法获取引燃油燃烧终了平均压力p，并结合发动机缸径d、目标平均温度t、发动机工作容积vs、进气总管温度ta和进气总管压力pa，通过计算确定气缸周壁的平均换热系数αg，可用如下公式表示：
[0061][0062]
其中，va为进气门关闭时的气缸容积。
[0063]
c1＝2.28
×
106+3.08
×
105×cu
/cm；
[0064]
c2＝3.24
×
10-3
；
[0065]cm
＝s.n/30；
[0066]cu
＝πd
×
nd；
[0067]
其中，nd为静止吹风试验时，以风扇直径为0.7d的旋转叶片风速仪测得的风扇转速；p0为发动机倒拖时的气缸压力。
[0068]
最后，将喷射时间差tf、平均换热系数αg、发动机结构参数和温度参数进行计算，确定气缸总散热量hw，具体可通过如下公式表示：
[0069]hw
＝(αg×
sh×
(t-th)+αg×sp
×
(t-t
p
)+αg×
sc×
(t-tc))
×
tf；
[0070]
其中，发动机结构参数包括活塞顶面积s
p
、气缸盖面积sh和气缸套湿周面积sc；温度参数包括活塞平均温度t
p
、气缸盖平均温度th和气缸套平均温度tc。其中，气缸套湿周面积可通过发动机缸径d和顶隙高度δ通过计算确定，具体为：sc＝πd
×
δ。
[0071]
s140、基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量。
[0072]
具体的，图5是根据本发明实施例所适用的引燃油喷射量、主喷燃料量和替代率确定的流程图，参见图5，基于目标热量ha、气缸总散热量hw和引燃油热值qd，通过计算确定引燃油最小喷射量q
d1
，具体可表示为：q
d1
＝h
p
/qd，h
p
＝ha+hw。
[0073]
同时，基于当前发动机转速和冷却水温度tw，通过引燃油喷射量修正关系表确定修正系数ηd，其中，引燃油喷射量修正关系表用来描述所述当前发动机转速和冷却水温度
与修正系数的关系；冷却水温度可通过水温传感器采集得到。最后，将引燃油最小喷射量q
d1
与修正系数ηd的乘积作为引燃油喷射量qd，具体表示为：qd＝q
d1
×
ηd。
[0074]
s150、基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。
[0075]
具体的，参见图5，依据主喷燃料热值qg和引燃油热值qd，确定转化系数a，即a＝qd/qg；将目标总燃料量q、引燃油喷射量qd和转化系数a通过计算确定主喷燃料量qg，即可表示为：qg＝q-qd×
a。同时，将主喷燃料量与目标总燃料量的比值作为替代率ηg，即ηg＝qg/q。
[0076]
本发明实施例的技术方案，确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；同时，基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热力学特性确定；并基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；进一步的，基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；最后，基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。本方案基于发动机状态，通过确定目标总燃料量和引燃油喷射量，进而准确确定主喷燃料量和替代率，解决了双燃料发动机引燃燃料喷射量无法随着发动机状态和工作环境条件进行相应调整的问题，从而获得最高的主喷燃料替代率，满足客户应用需求。
[0077]
实施例二
[0078]
图6为本发明实施例三提供的一种基于热力学的双燃料喷射量控制装置的结构示意图。如图6所示，该装置包括：
[0079]
目标总燃料量确定模块210，用于确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；
[0080]
热量确定模块220，用于基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热力学特性确定；
[0081]
散热量确定模块230，用于基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；
[0082]
引燃油喷射量确定模块240，用于基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；
[0083]
主喷燃料量确定模块250，用于基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。
[0084]
可选的，目标总燃料量确定模块，具体用于：
[0085]
获取所述当前发动机转速和所述当前油门位置；
[0086]
基于所述当前发动机转速和所述当前油门位置，通过输出扭矩关系表和摩擦扭矩关系表确定需求扭矩；所述输出扭矩关系表用来描述当前发动机转速和当前油门位置与输出扭矩的关系；所述摩擦扭矩关系表用来描述当前发动机转速与摩擦扭矩的关系；
[0087]
基于所述需求扭矩和所述当前发动机转速，通过转速扭矩关系表确定目标总燃料量；所述转速扭矩关系表用来描述需求扭矩和当前发动机转速与目标总燃料量的关系。
[0088]
可选的，热量确定模块，具体用于：
[0089]
基于进气充量系数、发动机工作容积、进气总管温度和进气总管压力确定单缸循环进气量；
[0090]
基于进气总管温度和发动机压缩比，确定压缩终了温度；
[0091]
将所述单缸循环进气量、所述压缩终了温度和所述目标平均温度通过计算确定目标热量。
[0092]
可选的，散热量确定模块，具体用于：
[0093]
获取引燃油提前角和主喷提前角，并结合所述当前发动机转速，确定喷射时间差；
[0094]
获取引燃油燃烧终了平均压力，并结合发动机缸径、所述目标平均温度、发动机工作容积、进气总管温度和进气总管压力，确定气缸周壁的平均换热系数；
[0095]
将所述喷射时间差、所述平均换热系数、发动机结构参数和温度参数进行计算，确定气缸总散热量；所述发动机结构参数包括活塞顶面积、气缸盖面积和气缸套湿周面积；所述温度参数包括活塞平均温度、气缸盖平均温度和气缸套平均温度；
[0096]
可选的，散热量确定模块包括引燃油燃烧终了平均压力确定单元，具体用于：
[0097]
基于进气总管压力和发动机压缩比，确定压缩终了压力；
[0098]
将所述目标平均温度乘以压缩终了压力与所述压缩终了温度的比值，作为引燃油燃烧终了平均压力。
[0099]
可选的，引燃油喷射量确定模块，具体用于：
[0100]
基于目标热量、气缸总散热量和引燃总油热值，确定引燃油最小喷射量；
[0101]
基于所述当前发动机转速和冷却水温度，通过引燃油喷射量修正关系表确定修正系数；所述引燃油喷射量修正关系表用来描述所述当前发动机转速和冷却水温度与修正系数的关系；
[0102]
将引燃油最小喷射量与修正系数的乘积作为引燃油喷射量。
[0103]
可选的，主喷燃料量确定模块，具体用于：
[0104]
依据主喷燃料热值和引燃油热值，确定转化系数；
[0105]
将所述目标总燃料量、所述引燃油喷射量和所述转化系数通过计算确定主喷燃料量，同时，将所述主喷燃料量与所述目标总燃料量的比值作为替代率。
[0106]
本发明实施例所提供的基于热力学的双燃料喷射量控制装置可执行本发明任意实施例所提供的基于热力学的双燃料喷射量控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0107]
本技术技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定，且不违背公序良俗。
[0108]
实施例三
[0109]
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
[0110]
图7示出了可以用来实现本发明实施例的基于热力学的双燃料喷射量控制方法的电子设备的结构示意图。电子设备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。
[0111]
如图7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、rom 12以及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。
[0112]
电子设备10中的多个部件连接至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。
[0113]
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，例如基于热力学的双燃料喷射量控制方法。
[0114]
在一些实施例中，基于热力学的双燃料喷射量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ram 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的基于热力学的双燃料喷射量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)而被配置为执行基于热力学的双燃料喷射量控制方法。
[0115]
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、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(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。
[0116]
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。
[0117]
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。
[0118]
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。
[0119]
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。
[0120]
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。
[0121]
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。
[0122]
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。

技术特征：
1.一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法，其特征在于，包括：确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热力学特性确定；基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，包括：获取所述当前发动机转速和所述当前油门位置；基于所述当前发动机转速和所述当前油门位置，通过输出扭矩关系表和摩擦扭矩关系表确定需求扭矩；所述输出扭矩关系表用来描述当前发动机转速和当前油门位置与输出扭矩的关系；所述摩擦扭矩关系表用来描述当前发动机转速与摩擦扭矩的关系；基于所述需求扭矩和所述当前发动机转速，通过转速扭矩关系表确定目标总燃料量；所述转速扭矩关系表用来描述需求扭矩和当前发动机转速与目标总燃料量的关系。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述发动机的第一参数，确定目标热量，包括：基于进气充量系数、发动机工作容积、进气总管温度和进气总管压力确定单缸循环进气量；基于进气总管温度和发动机压缩比，确定压缩终了温度；将所述单缸循环进气量、所述压缩终了温度和所述目标平均温度通过计算确定目标热量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量，包括：获取引燃油提前角和主喷提前角，并结合所述当前发动机转速，确定喷射时间差；获取引燃油燃烧终了平均压力，并结合发动机缸径、所述目标平均温度、发动机工作容积、进气总管温度和进气总管压力，确定气缸周壁的平均换热系数；将所述喷射时间差、所述平均换热系数、发动机结构参数和温度参数进行计算，确定气缸总散热量；所述发动机结构参数包括活塞顶面积、气缸盖面积和气缸套湿周面积；所述温度参数包括活塞平均温度、气缸盖平均温度和气缸套平均温度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取引燃油燃烧终了平均压力，包括：基于进气总管压力和发动机压缩比，确定压缩终了压力；将所述目标平均温度乘以压缩终了压力与所述压缩终了温度的比值，作为引燃油燃烧终了平均压力。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量，包括：
基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油最小喷射量；基于所述当前发动机转速和冷却水温度，通过引燃油喷射量修正关系表确定修正系数；所述引燃油喷射量修正关系表用来描述所述当前发动机转速和冷却水温度与修正系数的关系；将引燃油最小喷射量与修正系数的乘积作为引燃油喷射量。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率，包括：依据主喷燃料热值和引燃油热值，确定转化系数；将所述目标总燃料量、所述引燃油喷射量和所述转化系数通过计算确定主喷燃料量，同时，将所述主喷燃料量与所述目标总燃料量的比值作为替代率。8.一种基于热力学的双燃料喷射量控制装置，其特征在于，包括：目标总燃料量确定模块，用于确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量，所述发动机为双燃料发动机，所述双燃料为引燃油和主喷燃料；热量确定模块，用于基于所述发动机的第一参数，确定目标热量；所述第一参数包括单缸循环进气量、目标平均温度和压缩终了温度；所述目标平均温度基于主喷燃料的热力学特性确定；散热量确定模块，用于基于所述发动机的第二参数，确定气缸总散热量；所述第二参数包括喷射时间差、气缸周壁的平均换热系数、活塞平均温度、活塞顶面积、气缸盖面积、气缸盖平均温度、气缸套平均温度和气缸套湿周面积；引燃油喷射量确定模块，用于基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；主喷燃料量确定模块，用于基于所述目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。9.一种电子设备，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1-7中任一项所述的基于热力学的双燃料喷射量控制方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的基于热力学的双燃料喷射量控制方法。

技术总结
本发明公开了一种基于热力学的双燃料喷射量控制方法、装置、设备和介质。该方法包括：确定处于当前发动机转速和当前油门位置下，发动机所需的目标总燃料量；基于发动机的第一参数，确定目标热量；基于发动机的第二参数，确定气缸总散热量；基于目标热量、气缸总散热量和引燃油热值，确定引燃油喷射量；基于目标总燃料量和引燃油喷射量确定主喷燃料量和替代率。本方案基于发动机状态，通过确定目标总燃料量和引燃油喷射量，进而准确确定主喷燃料量和替代率，解决了双燃料发动机引燃燃料喷射量无法随着发动机状态和工作环境条件进行相应调整的问题，从而获得最高的主喷燃料替代率，满足客户应用需求。客户应用需求。客户应用需求。


技术研发人员：徐秀华 王政 马腾飞 施东晓 杨澍
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：2023.01.13
技术公布日：2023/5/30