一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法及系统

本发明涉及动力能源，特别是涉及一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法及系统。

背景技术：

1、随着我国战略的稳步推进，高储量清洁燃料在内燃机上的应用技术逐渐受到重视。目前，绝大多数重型车辆及船用动力装置都是采用柴油燃料压缩着火方式的发动机。随着全球能源结构的优化以及对内燃机性能及排放的要求的提高，在未来这种动力机械无疑会被拓展到其排放和燃料经济性的极限。

2、近年来，天然气的储备量具有稳步增长的势头，与传统的石油基燃料不同，天然气具有储量丰富，可再生的优势。随着排放法规的日益严苛，柴油/天然气双燃料发动机以其二氧化碳、nox和碳烟明显低于柴油燃料、动力性良好的优势广泛应用于船用燃料中。因此，广阔的市场以及巨大的发展潜力，为缸内直喷双燃料发动机的广泛应用提供了极为优越的条件。

3、双燃料发动机喷射时燃料的具体喷射特性不可知的，需要采用一定的方法进行测量。现阶段发动机在燃料喷射过程中常用的喷射特性的测试技术，例如容积法、bosch长管法、动量法和质量流量计测试方法等均无法实现对喷射量的在线实时监测，基于这些喷射特性测试方法得到的发动机map图是固定的，由map图得出的燃料喷射量不能随着工况的变化做出实时改变。因此，在发动机实际工作过程中难以实现对喷射量的精确控制。

技术实现思路

1、本发明提供一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法及系统，能够实现对喷射量的精确控制。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法，所述方法基于一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制装置，所述方法包括：

4、获取柴油/天然气双燃料喷射器的天然气入口处的压力信号和柴油入口处的压力信号；

5、根据所述天然气入口处的压力信号和所述柴油入口处的压力信号，得到喷气量；

6、构建lm-bp神经网络；

7、根据所述天然气入口处的压力信号、所述柴油入口处的压力信号和所述喷气量，基于遗传算法对所述lm-bp神经网络进行训练，得到喷射量预测模型；

8、获取实时喷射量和预测喷射量；

9、根据所述实时喷射量和所述预测喷射量对所述喷射量预测模型进行校正，得到校正后的喷射量预测模型；

10、根据所述校正后的喷射量预测模型对双直喷柴油/天然气双燃料喷射量进行预测。

11、可选地，所述一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制装置包括压力传感器、电荷放大器、信号采集模块和上位机，所述压力传感器安装在柴油/天然气双燃料喷射器的天然气入口和柴油入口处，所述压力传感器用于采集压力信号，所述电荷放大器与所述压力传感器连接，所述电荷放大器用于对所述压力信号进行放大，所述电荷放大器和所述信号采集模块连接，所述信号采集模块用于读取放大后的压力信号，并将所述放大后的压力信号传输至上位机。

12、可选地，所述根据所述天然气入口处的压力信号和所述柴油入口处的压力信号，得到喷气量，具体包括：

13、根据所述天然气入口处的压力信号和所述柴油入口处的压力信号，得到喷射器喷射压力和压力跌落最大值；

14、根据喷射器喷射压力和压力跌落最大值，得到喷气量。

15、可选地，所述根据所述天然气入口处的压力信号、所述柴油入口处的压力信号和所述喷气量，基于遗传算法对所述lm-bp神经网络进行训练，得到喷射量预测模型，具体包括：

16、将所述喷射器喷射压力和压力跌落最大值作为输入，所述喷气量作为输出，基于遗传算法对lm-bp神经网络进行训练，得到喷射量预测模型。

17、可选地，所述根据所述实时喷射量和所述预测喷射量对所述喷射量预测模型进行校正，得到校正后的喷射量预测模型，具体包括：

18、将所述实时喷射量和所述预测喷射量作差，得到差值；

19、将所述差值作为反馈信号对所述喷射量预测模型进行校正，得到校正后的喷射量预测模型，实现柴油喷油量和天然气喷气量的在线反馈控制。

20、为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

21、一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制系统包括：

22、压力信号获取模块，用于获取柴油/天然气双燃料喷射器的天然气入口处的压力信号和柴油入口处的压力信号；

23、喷气量确定模块，用于根据所述天然气入口处的压力信号和所述柴油入口处的压力信号，得到喷气量；

24、lm-bp神经网络构建模块，用于构建lm-bp神经网络；

25、喷射量预测模型确定模块，用于根据所述天然气入口处的压力信号、所述柴油入口处的压力信号和所述喷气量，基于遗传算法对所述lm-bp神经网络进行训练，得到喷射量预测模型；

26、实时喷射量和预测喷射量获取模块，用于获取实时喷射量和预测喷射量；

27、喷射量预测模型校正模块，用于根据所述实时喷射量和所述预测喷射量对所述喷射量预测模型进行校正，得到校正后的喷射量预测模型；

28、喷射量预测模块，用于根据所述校正后的喷射量预测模型对双直喷柴油/天然气双燃料喷射量进行预测。

29、为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

30、一种电子设备包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行计算机程序以使电子设备执行一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法。

31、为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

32、一种计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法。

33、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

34、本发明提供一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法，所述方法基于一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制装置，所述方法包括：获取柴油/天然气双燃料喷射器的天然气入口处的压力信号和柴油入口处的压力信号；根据所述天然气入口处的压力信号和所述柴油入口处的压力信号，得到喷气量；构建lm-bp神经网络；根据所述天然气入口处的压力信号、所述柴油入口处的压力信号和所述喷气量，基于遗传算法对所述lm-bp神经网络进行训练，得到喷射量预测模型；获取实时喷射量和预测喷射量；根据所述实时喷射量和所述预测喷射量对所述喷射量预测模型进行校正，得到校正后的喷射量预测模型；根据所述校正后的喷射量预测模型对双直喷柴油/天然气双燃料喷射量进行预测。本发明能够实现柴油/天然气双燃料喷射器在实际运行过程中的喷射量的可观测性，一方面可以检测模型的控制成效，另一方面可以作为反馈信息对柴油喷油量和天然气喷气量进行实时控制，精确控制缸内燃料注入量。

技术特征：

1.一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法，其特征在于，所述方法基于一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制装置，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法，其特征在于，所述一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制装置包括压力传感器、电荷放大器、信号采集模块和上位机，所述压力传感器安装在柴油/天然气双燃料喷射器的天然气入口和柴油入口处，所述压力传感器用于采集压力信号，所述电荷放大器与所述压力传感器连接，所述电荷放大器用于对所述压力信号进行放大，所述电荷放大器和所述信号采集模块连接，所述信号采集模块用于读取放大后的压力信号，并将所述放大后的压力信号传输至上位机。

3.根据权利要求2所述的双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法，其特征在于，所述根据所述天然气入口处的压力信号和所述柴油入口处的压力信号，得到喷气量，具体包括：

4.根据权利要求3所述的双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法，其特征在于，所述根据所述天然气入口处的压力信号、所述柴油入口处的压力信号和所述喷气量，基于遗传算法对所述lm-bp神经网络进行训练，得到喷射量预测模型，具体包括：

5.根据权利要求2所述的双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法，其特征在于，所述根据所述实时喷射量和所述预测喷射量对所述喷射量预测模型进行校正，得到校正后的喷射量预测模型，具体包括：

6.一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制系统，其特征在于，所述系统包括：

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行计算机程序以使电子设备执行权利要求1-5任一项所述的双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法。

8.一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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法。

技术总结本发明公开一种双直喷柴油/天然气双燃料喷射量控制方法及系统。该方法包括：获取柴油/天然气双燃料喷射器的天然气入口处的压力信号和柴油入口处的压力信号；根据天然气入口处的压力信号和柴油入口处的压力信号，得到喷气量；构建LM‑BP神经网络；根据天然气入口处的压力信号、柴油入口处的压力信号和喷气量，基于遗传算法对LM‑BP神经网络进行训练，得到喷射量预测模型；获取实时喷射量和预测喷射量；根据实时喷射量和预测喷射量对喷射量预测模型进行校正，得到校正后的喷射量预测模型；根据校正后的喷射量预测模型对双直喷柴油/天然气双燃料喷射量进行预测。本发明能够实现对喷射量的精确控制。技术研发人员：董全,朱成君,魏代君受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18