本发明涉及一种用于确定天然气汽车的天然气品质的系统以及一种包括这种系统的天然气汽车。
背景技术：
随着现代社会对环境保护的日益重视，使用天然气作为燃料的环保型汽车，即天然气汽车日益受到人们的青睐。
天然气汽车以其低排放、抑制温室效应和摆脱对石油的依赖这三大特性，正在世界范围内得到普及和推广，成为目前汽车工业发展的一个重要方向。目前，我国的天然气汽车也得到显著发展，在许多城市已经初具规模。
众所周知，天然气汽车通常使用的是液化天然气，即，将天然气加压到液态储存在液化天然气罐中。对于同一辆汽车来说，每次加注的液化天然气由于各种原因，例如地域、加气站的不同等会存在品质差异。这些品质差异会影响汽车的发动机的性能和排放，例如不能主动地控制发动机使其始终工作在良好状态下。
然而，对于这种情况，目前并没有针对性的解决方法和应对措施，甚至无法精确预估液化天然气罐在补充加注新的液化天然气后形成的混合的液化天然气的品质。在这种情况下，自然无法根据天然气的品质调整发动机的一些运行参数，从而不能使发动机工作在良好的状态下。
因此，迫切需求能够自动地确定液化天然气的品质，特别是在每次加注新的天然气之后的品质。在精确地确定液化天然气的品质之后，可以优化对发动机的控制和向驾驶人员提供有关所加注的天然气品质的信息。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于确定天然气汽车的天然气品质的系统以及一种包括这种系统的天然气汽车，以便克服现有技术中的上述种种不足。
根据本发明的第一个方面，提供了一种用于确定天然气汽车的天然气品质的系统，所述系统包括：至少适于测量天然气汽车的液化天然气罐内的天然气液位升高的液位传感器；以及被构造成适于从天然气汽车的发动机获取发动机的至少一个工作参数且适于从液位传感器获取液位升高的信号作为学习请求信号的电子控制单元；其中，所述电子控制单元被进一步构造成适于在接收到学习请求信号且发动机满足预定的学习条件的状态下基于所述工作参数确定天然气品质。
根据本发明的一个可选实施例，所述系统还包括与所述电子控制单元连接的适于显示天然气品质信息的显示装置。
根据本发明的一个可选实施例，所述显示装置为汽车仪表盘。
根据本发明的一个可选实施例，所述预定的学习条件包括：1)适于检测发动机的可燃混合气的浓度的氧传感器工作正常；2)发动机的负荷在预定负荷范围内；以及3)发动机的转速在预定转速范围内。
根据本发明的一个可选实施例，所述预定的学习条件还包括：4)所述氧传感器的测量值在预定范围内。
根据本发明的一个可选实施例，所述电子控制单元被进一步构造成适于基于确定的天然气品质控制发动机的操作；和/或所述液位传感器为适于确定天然气液位的液位传感器。
根据本发明的一个可选实施例，所述工作参数为适于检测发动机的可燃混合气的浓度的氧传感器的测量值。
根据本发明的一个可选实施例，所述工作参数为预定时间内的工作参数。
根据本发明的一个可选实施例，所述预定时间为2分钟。
根据本发明的第二个方面，提供了一种天然气汽车，其中，所述天然气汽车包括所述系统。
通过天然气品质的自学习过程，可以提供更为准确的天然气品质信息，为发动机的控制和选择加气站提供了依据。
附图说明
下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于确定天然气汽车的天然气品质的系统的基本原理简图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个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用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于确定天然气汽车的天然气品质的系统的基本原理简图。
如图1所示，该系统包括电子控制单元(ecu)1和能够测量液化天然气罐2内的天然气液位的液位传感器3。电子控制单元1能够从发动机4获取发动机的一些工作参数，例如与安装在发动机4内的一些传感器通信连接。电子控制单元1还能够从液位传感器3获取信号。该系统还优选包括与电子控制单元1连接的显示装置5。
天然气汽车工作时，液化天然气罐2向发动机4供送液化天然气，以使发动机4能够以天然气作为燃料工作。电子控制单元1优选还能控制发动机4的操作，例如发动机4的天然气喷嘴的喷射。所述显示装置5用于将相应信息、例如计算得出的天然气品质发送给显示装置5。显示装置5优选为汽车仪表盘。
液位传感器3可以例如为超声波传感器，当然也可采用其他任何合适的传感器。
液位传感器3可以主动地测量液化天然气的液位，也可被动地受电子控制单元1的控制测量液化天然气的液位。根据一个示例性实施例，只需要液位传感器3能够在液化天然气液位升高时向电子控制单元1发出一个学习请求信号即可，这是因为通常液化天然气的品质在加注新的天然气时才会发生变化。因此，优选在每次加注天然气后汽车行驶时才进行天然气品质的自学习。当然，也可通过液位传感器3监测液化天然气的其他液位变化，例如判断液位是否过低。
如上所述，优选在每次加注天然气后汽车行驶时才进行天然气品质的自学习，因此，电子控制单元1不是在接收到液位传感器3发出的学习请求信号后立即进行自学习，而是在随后的汽车行驶时才进行自学习。为了确保自学习的可靠性，自学习还要在发动机4满足预定的学习条件时才开始进行。换言之，只有当电子控制单元1判断发动机4的相关工作参数满足预定的学习条件时才开始天然气品质的自学习过程。
预定的学习条件可以根据具体情况确定，只要能够利于提高自学习的可靠性和精确性即可。例如，预定的学习条件可以包括以下条件：1)用于检测发动机的可燃混合气的浓度的氧传感器工作正常；2)发动机的负荷在预定范围内；以及3)发动机的转速在预定范围内。根据一个优选的示例性实施例，预定的学习条件还包括一个附加条件：4)氧传感器的测量值在预定范围内。
显然，上述列举的附加学习条件仅是示例性的，对于本领域的技术人员来说，完全可以补充设定其他附加的学习条件或使用其他附加的学习条件代替上述附加的学习条件。
当满足预定的学习条件时，启动天然气品质的自学习过程。根据一个示例性实施例，自学习过程可以按公式k＝k1×f1+k2×f2进行，其中，k为能够反映天然气品质的学习结果变量，k1为稳态变量，f1为稳态调整系数，k2为动态变量，f2为动态调整系数。优选地，f1大于f2，以便能够使学习过程更为可靠。更为优选地，f1为f2的五倍以上。
自学习过程在启动后优选在预定时间内完成，即，基于预定时间内获取的发动机的相关工作参数进行自学习。该预定时间可称为学习期间。根据一个示例性实施例，预定时间为2分钟。
根据本发明的一个可选的示例性实施例，k1为学习期间内的氧传感器信号的均值，k2为氧传感器信号的瞬时值相对于所述均值的变化量。当然，对于本领域的技术人员来说，并不排除采用其他合适的发动机工作参数进行自学习，只要学习结果能够正确反映天然气品质即可。
学习结果一方面可以用于控制发动机的操作，另一方面也可以输出到显示装置5，以呈现给驾驶人员。优选地，学习结果转化为能够更为直观地反映天然气品质的参数后显示在仪表盘上。驾驶人员可以根据显示结果判断所加注的天然气品质，进而可以判断加气站的优劣，从而为后续加气选择提供了参考依据。
本发明的基本思想是，通过由测量液化天然气罐内的天然气液位的液位传感器发出的学习请求信号，在满足预定的学习条件下触发天然气品质的自学习过程，进而可以提供更为准确的天然气品质信息，为发动机的控制和选择加气站提供了依据。
尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。