一种双燃料发动机计算替代率的方法及系统
技术领域
本发明涉及双燃料发动机技术领域，尤其涉及一种双燃料发动机计算替代率的方法及系统。
背景技术
双燃料(如柴油-天然气)发动机在使用的时候，客户有显示替代率的需求，以便直观的查看燃料消耗，对燃料替代状况有所掌握。其中替代率为进行燃料替代后，降低的被替代燃料的量占单一燃料时同工况消耗燃料量的比值。
当前最常用的计算替代率的方案为：以转速及负载为坐标，预先在台架标定记录单一燃料时相应工况的燃料消耗量表，在进入双燃料模式时，实时测量被替代燃料如柴油的消耗量，根据转速与负载，查询相应工况单一燃料时该燃料消耗量，根据差值计算替代率。该方案计算替代率公式为：
η＝(Q表-Q测)/Q表×100％；
式中：η＝替代率
Q表＝查表对应的燃料消耗量
Q测＝双燃料模式时实测的被替代燃料消耗量；
表1燃料消耗量标定表
当前方案主要有两种缺陷：1、标定复杂，因为转速-负载燃料消耗表需要涉及所有工况，才能比较准确的计算替代率，这就要求在座台标定时需要运行工况较多，标定时间长。且考虑试车出厂时，如想同一机型不做重复标定，就对发动机一致性要求较高。2、准确率低，标定表转速及负载均有间隔，比如转速间隔为100转，标定表里记录入1000转，1100转工况时候的燃料消耗，而在实际运行时，转速是连续的，当转速为1050时，就需要模糊计算，而负载及转速标定表里均不连续，加大了不准确率。
发明内容
针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种双燃料发动机计算替代率的方法及系统，通过引入修正系数，使替代率计算值受环境、工况影响小，计算准确性高,并具有良好的通用性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种双燃料发动机计算替代率的方法，包括以下步骤：
获取双燃料模式下实时替代燃料消耗量和被替代燃料消耗量；
利用公式
其中Qb测为实时测量双燃料模式时替代燃料消耗量，Qa测为实时测量双燃料模式时被替代燃料消耗量，X为修正系数；
所述修正系数为标定量，根据替代燃料消耗量查标定表所得。
优选方式为，所述修正系数的标定，包括以下步骤：
发动机进入双燃料模式运行；
记录实时替代燃料消耗量Qbn和被替代燃料消耗量Qaan；
将实时替代燃料消耗量Qbn按照由小至最大按比例选取工况，并记录工况点；
发动机进入单一燃料模式运行，按照上面记录的工况重复运行，记录此时座台实测燃料消耗为Qan；
利用公式
上述n均为正整数。
一种双燃料发动机计算替代率的系统，包括控制单元及分别与所述控制单元电连接的：
数据测量单元，所述数据测量单元用于实测替代燃料消耗量和被替代燃料消耗量；
修正单元，所述修正单元根据实测替代燃料消耗量查标定表，查得修正系数；
替代率计算单元，所述替代率计算单元根据以下公式计算替代率η，
其中Qb测为实时测量双燃料模式时替代燃料消耗量，Qa测为实时测量双燃料模式时被替代燃料消耗量，X为修正系数。
优选方式为，还包括预设定单元，所述预设定单元根据座台标定表预先设定修正系数。
优选方式为，所述控制单元集成在双燃料发动机的电控单元上。
采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：
由于本发明的双燃料发动机计算替代率的方法及系统，方法包括以下步骤：先获取双燃料模式下实时替代燃料消耗量和被替代燃料消耗量，再根据实时替代燃料消耗量查标定表所得的修正系数，基于双燃料模式运行时天然气消耗量与减少的柴油消耗量在各工况下接近1:1的比值，通过修正系数的引用，再利用本申请的公式计算实时替代率。因计算公式除了修正系数外都是实测数据，而修正系数受环境和工况影响小，使替代率计算更加准确，降低了误差率，同时修正系数的引入，使本发明还可适应不同的燃料及不同的机型，适应面广；且本发明具有成本低、运行可靠及易实现的优点。
由于控制单元集成在双燃料发动机的电控单元上，优化结构，降低成本。
附图说明
图1是实施例一中修正系数标定的流程图；
图2是实施例二的原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
一种双燃料发动机计算替代率的方法，包括以下步骤：
步骤一、获取双燃料模式下实时替代燃料消耗量和被替代燃料消耗量；此实时替代燃料消耗量和被替代燃料消耗量，可以为电控机型实时计算，也可在非电控机型或电控机型上加装燃料质量分析装置来获得；
步骤二、利用公式
其中Qb测为实时测量双燃料模式时替代燃料消耗量，Qa测为实时测量双燃料模式时被替代燃料消耗量，X为修正系数；
所述修正系数为标定量，根据替代燃料消耗量查标定表所得。
本发明的方法，通过获取双燃料模式下实时替代燃料消耗量和被替代燃料消耗量，再根据实时替代燃料消耗量查标定表所得的修正系数，利用本申请计算公式结合上述各数值，计算实时替代率。因计算公式除了修正系数均为实时值，使计算更加准确，而修正系数受环境和工况影响小，使替代率计算更加准确，降低了误差率，同时修正系数的引入，还可适应不同的燃料及不同的机型，适应面广。
本发明的原理为：在座台测试双燃料(天然气-柴油)发动机获得燃料消耗数据，被替代燃料降低的燃料消耗量和替代燃料消耗量遵循一定的比值，如柴油-天然气掺烧发动机，双燃料模式运行时天然气消耗量与减少的柴油消耗量在各工况下接近1:1的比值。
如图1所示，本发明中修正系数的标定，包括以下步骤：
步骤S1、发动机进入双燃料模式运行；
步骤S2、记录实时替代燃料消耗量Qbn和被替代燃料消耗量Qaan；
步骤S3、将实时替代燃料消耗量Qbn按照由小至最大按比例选取工况，并记录工况点；本例中分为n份；
步骤S4、发动机进入单一燃料模式运行，按照上面记录的工况重复运行，记录此时座台实测燃料消耗量为Qan；
步骤S5、利用公式
上述n均为正整数。
采用本例的方法标定的修正系数，标定简单，极大减少了标定工况，易于标定。标定中涉及的实时替代燃料消耗量Qbn、被替代燃料消耗量Qaan和单一燃料消耗量为Qan，可为座台实测燃料消耗。
实施例二：
如图2所示，一种双燃料发动机计算替代率的系统，包括控制单元及分别与控制单元电连接的数据测量单元，修正单元和替代率计算单元。本例中控制单元集成在发动机的电控单元上，优化了结构，降低了成本。当然，本系统可直接设置在仪表中，此时控制单元可为微处理器。
其中数据测量单元用于实测替代燃料消耗量和被替代燃料消耗量；
其中修正单元根据实测替代燃料消耗量查标定表，差得修正系数；
其中替代率计算单元根据以下公式计算替代率，
其中Qb测为实时测量双燃料模式时替代燃料消耗量，Qa测为实时测量双燃料模式时被替代燃料消耗量，其中X为修正系数。
本例中还包括预设定单元，预设定单元根据座台标定表预先设定修正系数，预设定单元可按照实施例一中修正系数的标定方法进行预设定，标定简单，减少了标定工况，提高了标定效率。
本发明的双燃料发动机计算替代率的系统，在发动机运行在双燃料模式时，数据测量单元去采集实测替代燃料消耗量和被替代燃料消耗量，并转换成对应电信号传输给控制单元，控制单元传输对应信号给修正单元，修正单元根据接收到的替代燃料消耗量对应的电信号，查到对应的修正系数，并转换成对应的电信号传输给控制单元，控制单元再将实时的替代燃料消耗量、被替代燃料消耗量和修正系数，转换成对应的电信号传输给替代率计算单元，替代率计算单元运行后计算出实时替代率。因替代率计算单元计算替代率所使用的数值处修正系数外，均为实时值，故计算结果更加准确，而修正系数受环境和工况影响小，使计算结果更加准确，降低了误差率，同时修正系数的引入，还可适应不同的燃料及不同的机型，适应面广。
本发明与现有技术相比，具有以下优势：
1、标定简单，极大减少了标定工况，易于标定。
2、修正系数的引用，可适用不同的燃料及不同的机型，适用面广。
3、计算替代率的各参数除修正系数外均为实时测量，修正系数受产品技术路线，燃料成分等影响较大，环境及工况影响较小，不同工况取值变化较小，降低了计算误差，且同机型通用性好。
以上所述本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种双燃料发动机计算替代率的方法及系统的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
