本发明涉及燃气发动机技术领域，尤其涉及燃气发动机燃气喷射修正方法及燃气发动机。
背景技术：
发动机稳态运行工况，一般使用速度密度法(speed-densitymethod)进行进入气缸内气体的体积流量的计算。对于燃油发动机来说，由于是燃油缸内直喷，进入气缸内的气态物是纯空气，故根据速度密度法计算的体积流量乘以空气的密度，就可以得到进入气缸内的空气的质量流量。
但是对于燃气发动机来说，燃气与空气的混合是在增压器压气机上游或者在增压器下游，进入气缸内的气态物是空气和燃气的混合气，所以速度密度法计算的气态物的体积流量是包含燃气和空气的混合气的体积流量。因此，如果用这个混合气体积流量乘以空气密度，势必会引起计算的混合气的质量流量的误差，不利于燃气喷射量的精确控制，进而不利于提升发动机的性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种燃气发动机燃气喷射修正方法及燃气发动机，计算出的混合气的质量流量精确度较高，能够对所需的燃气喷射量进行更加精确的计算和控制，有助于提升发动机的性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种燃气发动机燃气喷射修正方法，首先计算进入气缸内的混合气的体积流量，同时获取混合气的实际空燃比，并根据混合气的实际空燃比计算进入气缸内的混合气的密度；然后将混合气的体积流量乘以混合气的密度获得混合气的质量流量；然后根据混合气的质量流量计算燃气的质量流量，并对得到的燃气的质量流量进行修正；然后将修正之后的燃气的质量流量发送给燃气喷射装置。
作为燃气发动机燃气喷射修正方法的优选技术方案，获取混合气的实际空燃比的方法为：获取废气中氧的浓度，并根据废气中氧的浓度得到过量空气系数，然后用过量空气系数乘以混合气的理论空燃比。
作为燃气发动机燃气喷射修正方法的优选技术方案，采用氧传感器获取废气中氧的浓度。
作为燃气发动机燃气喷射修正方法的优选技术方案，根据混合气的实际空燃比计算进入气缸的混合气的密度的方法为：将空气质量占混合气总质量的比值乘以空气的密度所得到的值与燃气质量占混合气总质量的比值乘以燃气的密度所得到的值作和。
作为燃气发动机燃气喷射修正方法的优选技术方案，计算进入气缸内的混合气的体积流量的方法为通过速度密度法计算得到。
作为燃气发动机燃气喷射修正方法的优选技术方案，通过速度密度法计算进入气缸内的混合气的体积流量的公式为：
其中：qmix为混合气的体积流量(l/s)，n为发动机转速(r/min)，ηvol为充气效率，v为发动机排量(l)，map为进气管内的压力(kpa)，mat为进气管内气态物质的温度(k)。
作为燃气发动机燃气喷射修正方法的优选技术方案，根据混合气的质量流量计算需求的燃气的质量流量的公式为：
需求的燃气的质量流量＝混合气的质量流量÷[1 (理论空燃比×设定的过量空气系数)]。
作为燃气发动机燃气喷射修正方法的优选技术方案，对得到的需求的燃气的质量流量进行修正的方法为：将得到的燃气的质量流量乘以过量空气系数闭环控制因子。
一种燃气发动机，采用如上任一项所述的燃气发动机燃气喷射修正方法。
本发明的有益效果：
本发明提供一种燃气发动机燃气喷射修正方法，首先计算进入气缸内的混合气的体积流量，同时获取混合气的实际空燃比，并根据混合气的实际空燃比计算出进入气缸内的混合气的密度；然后将混合气的体积流量乘以混合气的密度获得混合气的质量流量；然后根据混合气的质量流量计算燃气的质量流量，并对得到的燃气的质量流量进行修正；然后将修正之后的燃气的质量流量发送给燃气喷射装置。本发明提供的燃气发动机燃气喷射修正方法，对混合气的密度进行了计算，并采用混合气的密度乘以混合气的体积流量来得到混合气的质量流量，相比于现有技术中采用空气的密度乘以混合气的体积流量得到的混合气的质量流量来说，结果更加精确，从而能够对所需的燃气喷射量进行更加精确的计算和控制，进而有助于提升发动机的性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的燃气发动机燃气喷射修正方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
如图1所示，本发明提供一种燃气发动机燃气喷射修正方法，燃气发动机一般是燃气与空气在增压器压气机上游混合然后进入增压器，再经过中冷器、节气门、进气腔再进入发动机燃烧室；还有的燃气发动机的燃气与控制是在增压器下游混合，再经过中冷器、节气门、进气腔进入发动机燃烧室；还有的燃气发动机是在缸内直接喷射燃气的。本发明所提供的燃气发动机燃气喷射修正方法主要应用于非缸内直喷燃气的燃气发动机。该燃气发动机燃气喷射修正方法包括如下步骤：
s11、计算进入气缸内的混合气的体积流量。
在本实施例中，计算进入气缸内的混合气的体积流量的方法为通过速度密度法计算得到。速度密度法的计算公式为：
s12、同时获取混合气的实际空燃比，并根据混合气的实际空燃比计算出进入气缸内的混合气的密度。
在本实施例中，获取混合气的实际空燃比的方法为：获取废气中氧的浓度，并根据废气中氧的浓度得到过量空气系数，然后用过量空气系数乘以混合气的理论空燃比获得混合气的实际空燃比。优选地，采用氧传感器获取废气中氧的浓度，获取结果精确，且容易实施。另外，也可以采用氮氧化物传感器来获取废气中氮氧化物的浓度，通过废气中氮氧化物的浓度来获得过量空气系数。
需要说明的是，理论空燃比(也叫化学当量比)指空气与燃油正好燃烧耗尽时的质量比。汽油的理论空燃比为14.7:1，即空气质量为14.7时，汽油的质量为1，汽油刚好燃尽。即燃烧1g汽油需要14.7g的空气。但是在实际应用时，为使燃料尽可能燃烧完全，实际供入的空气量总要大于理论空气量，实际供给燃料燃烧的空气量与理论空气量之比即为过量空气系数，实际供入的空气质量与燃料质量之比即为实际空燃比。通过理论空燃比乘以过量空气系数即可得到实际空燃比。
在本实施例中，根据混合气的实际空燃比计算进入气缸的混合气的密度的方法为：将空气质量占混合气总质量的比值乘以空气的密度所得到的值与燃气质量占混合气总质量的比值乘以燃气的密度所得到的值作和即为混合气的密度。计算方法简单，且计算结果较为精确。
s20、然后将混合气的体积流量乘以混合气的密度获得混合气的质量流量。
通过对混合气的密度进行了计算，并采用混合气的密度乘以混合气的体积流量来得到混合气的质量流量，相比于现有技术中采用空气的密度乘以混合气的体积流量得到的混合气的质量流量来说，结果更加精确。
s30、根据混合气的质量流量计算燃气的质量流量，并对得到的燃气的质量流量进行修正；
在本实施例中，根据混合气的质量流量计算需求的燃气的质量流量的公式为：需求的燃气的质量流量＝混合气的质量流量÷[1 (理论空燃比×设定的过量空气系数)]。
在本实施例中，对得到的需求的燃气的质量流量进行修正的方法为：将得到的燃气的质量流量乘以过量空气系数闭环控制因子得到修正值。过量空气系数闭环控制因子是基于设定的过量空气系数与实际的过量空气系数做差，然后进入pid控制器，输出的因子。
s40、将修正之后的燃气的质量流量发送给燃气喷射装置。
燃气喷射装置能够根据修正之后的燃气的质量流量进行燃气的喷射，使喷射出的燃气质量更加精确，进而有助于提升发动机的性能。
本发明还提供一种燃气发动机，采用如上所述的燃气发动机燃气喷射修正方法。通过采用上述燃气发动机的混合气的质量流量的计算方法，计算出的混合气的质量流量的精确度更高，从而有助于提升燃气发动机的性能。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
1.一种燃气发动机燃气喷射修正方法，其特征在于，首先计算进入气缸内的混合气的体积流量，同时获取混合气的实际空燃比，并根据混合气的实际空燃比计算进入气缸内的混合气的密度；然后将混合气的体积流量乘以混合气的密度获得混合气的质量流量；然后根据混合气的质量流量计算燃气的质量流量，并对得到的燃气的质量流量进行修正；然后将修正之后的燃气的质量流量发送给燃气喷射装置。
2.根据权利要求1所述的燃气发动机燃气喷射修正方法，其特征在于，获取混合气的实际空燃比的方法为：获取废气中氧的浓度，并根据废气中氧的浓度得到过量空气系数，然后用过量空气系数乘以混合气的理论空燃比。
3.根据权利要求2所述的燃气发动机燃气喷射修正方法，其特征在于，采用氧传感器获取废气中氧的浓度。
4.根据权利要求1所述的燃气发动机燃气喷射修正方法，其特征在于，根据混合气的实际空燃比计算进入气缸的混合气的密度的方法为：将空气质量占混合气总质量的比值乘以空气的密度所得到的值与燃气质量占混合气总质量的比值乘以燃气的密度所得到的值作和。
5.根据权利要求1所述的燃气发动机燃气喷射修正方法，其特征在于，计算进入气缸内的混合气的体积流量的方法为通过速度密度法计算得到。
6.根据权利要求5所述的燃气发动机燃气喷射修正方法，其特征在于，通过速度密度法计算进入气缸内的混合气的体积流量的公式为：
其中：qmix为混合气的体积流量(l/s)，n为发动机转速(r/min)，ηvol为充气效率，v为发动机排量(l)，map为进气管内的压力(kpa)，mat为进气管内气态物质的温度(k)。
7.根据权利要求1所述的燃气发动机燃气喷射修正方法，其特征在于，根据混合气的质量流量计算需求的燃气的质量流量的公式为：
需求的燃气的质量流量＝混合气的质量流量÷[1 (理论空燃比×设定的过量空气系数)]。
8.根据权利要求1所述的燃气发动机燃气喷射修正方法，其特征在于，对得到的需求的燃气的质量流量进行修正的方法为：将得到的燃气的质量流量乘以过量空气系数闭环控制因子。
9.一种燃气发动机，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的燃气发动机燃气喷射修正方法。
技术总结