Система управления и способ регулировки электролитической выработки по требованию водородно-кислородного газа для введения в двигатель сгорания - RU2019114033A
Код документа: RU2019114033A
Формула
1. Система для управления электролитическим реактором по требованию для подачи водородно-кислородного газа в двигатель внутреннего сгорания, причем двигатель выполнен с возможностью измерять и сохранять множество параметров двигателя, причем система содержит:
- множество датчиков, соединенных с реактором, причем множество датчиков выполнено с возможностью измерять множество параметров реактора;
- электронный блок управления, соединенный с множеством датчиков и двигателем, причем электронный блок управления выполнен с возможностью:
- отслеживать множество параметров реактора и множество параметров двигателя,
- определять уровень производительности реактора на основе по меньшей мере одного из множества параметров реактора,
- определять объем водородного газа, производимого реактором, на основе одного или более параметров реактора;
- определять уровень производительности двигателя на основе по меньшей мере одного из множества параметров двигателя,
- прогнозировать изменение в уровне производительности двигателя на предварительно определенное будущее время на основе одного или более параметров двигателя, чтобы прогнозировать будущий уровень загрузки двигателя, и
- определять идеальный уровень производительности реактора на основе будущего уровня загрузки двигателя и объема производимого водородного газа; и
- плату управления реактором, соединенную с реактором и электронным блоком управления, причем плата управления реактором выполнена с возможностью:
- последовательно регулировать реактор в ответ на идеальный уровень производительности реактора, определенный посредством электронного блока управления, модифицируя по меньшей мере одно из электрического тока, подаваемого в реактор, электрического напряжения, прикладываемого к реактору, и температуры реактора.
2. Система по п. 1, при этом электронный блок управления дополнительно выполнен с возможностью повторно калибровать один или более из множества параметров двигателя, сохраненных в двигателе, на основе одного или более из множества параметров реактора.
3. Система по п. 1 или 2, при этом электронный блок управления дополнительно выполнен с возможностью обнаруживать возникновение, по меньшей мере, одного из множества параметров реактора, находящихся за пределами нормального рабочего диапазона; и электронный блок управления дополнительно выполнен с возможностью регулировать реактор в ответ на упомянутое возникновение.
4. Система по любому из пп. 1-3, при этом множество параметров реактора содержит по меньшей мере одно из следующего: уровень воды в бачке, уровень электролита, подаваемое электрическое напряжение, подаваемый электрический ток, температура воды в бачке, температура реактора, утечка реактора, водяной насос, расход газа, относительная влажность, проводимость электролита, сопротивление электролита и концентрация электролита.
5. Система по любому из пп. 1-4, при этом множество параметров двигателя содержит по меньшей мере одно из: одометра, скорости двигателя, потребления топлива, удельного расхода топлива, массового давления воздуха, массового расхода воздуха, пробега в милях, расстояния, удельного расхода топлива, температуры выхлопного газа, уровней NOx, уровней CO2, уровней O2, мгновенной топливной экономичности двигателя, средней топливной экономичности двигателя, массового расхода воздуха на впуске в двигатель, требуемого крутящего момента двигателя в процентах, нагрузки двигателя в процентах при текущей скорости, фактического передаточного отношения трансмиссии, текущей передачи трансмиссии, состояния сгорания в цилиндре двигателя, уровня детонации в цилиндре двигателя и предварительного FMI уровня NOx на впуске после обработки, приводной цепи, скорости транспортного средства и GPS-местоположения.
6. Система по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащая модуль хранения, соединенный с электронным блоком управления, причем модуль хранения выполнен с возможностью хранить множество параметров реактора, множество параметров двигателя, уровень производительности реактора и уровень производительности двигателя.
7. Система по любому из пп. 1-6, дополнительно содержащая модуль отображения, соединенный с электронным блоком управления, причем модуль отображения выполнен с возможностью визуально отображать по меньшей мере показатель производительности на основе по меньшей мере одного из: по меньшей мере одного из множества параметров реактора, по меньшей мере одного из множества параметров двигателя, уровня производительности реактора и уровня производительности двигателя.
8. Система по любому из пп. 1-7, дополнительно содержащая модуль связи, соединенный с электронным блоком управления, причем модуль связи выполнен с возможностью передавать первое множество данных удаленному серверу и принимать второе множество данных от удаленного сервера, причем первое множество данных содержит множество параметров реактора, множество параметров двигателя, уровень производительности реактора и уровень производительности двигателя, а второе множество данных содержит идеальный уровень производительности реактора и инструкции электронному блоку управления для достижения идеального уровня производительности реактора, причем второе множество данных сформировано на основе по меньшей мере одного из исторических тенденций переданного первого множества данных и сравнения с другим первым множеством данных, переданных от других электронных блоков управления на связи с удаленным сервером.
9. Система по п. 8, при этом, если двигатель не оборудован модулем управления двигателем, электронный блок управления осуществляет связь с удаленным сервером, чтобы находить аналогичные состояния двигателя для определения идеального уровня производительности реактора.
10. Система по п. 8, при этом, если двигатель оборудован модулем управления двигателем, но электронный блок управления является неспособным устанавливать соединение с модулем управления двигателем, электронный блок управления осуществляет связь с сервером, чтобы находить аналогичные состояния двигателя для определения идеального уровня производительности реактора.
11. Система по любому из пп. 1-10, при этом идеальный уровень производительности реактора определяется дополнительно на основе оптимизации по меньшей мере одного из показателей производительности двигателя согласно их приоритетам, при этом показатели производительности двигателя содержат следующее: топливную экономичность, выбросы, крутящий момент двигателя и мощность двигателя в лошадиных силах.
12. Способ управления электролитическим реактором по требованию для подачи водородно-кислородного газа в двигатель внутреннего сгорания, причем двигатель выполнен с возможностью измерять и сохранять множество параметров двигателя, причем способ содержит этапы, на которых:
- предоставляют множество датчиков, соединенных с реактором, причем множество датчиков выполнено с возможностью измерять множество параметров реактора;
- отслеживают множество параметров реактора;
- определяют уровень производительности реактора на основе по меньшей мере одного из множества параметров реактора;
- определяют объем водородного газа, производимого реактором, на основе одного или более параметров реактора;
- отслеживают множество параметров двигателя;
- определяют уровень производительности двигателя на основе по меньшей мере одного из множества параметров двигателя;
- прогнозируют изменение в уровне производительности двигателя на предварительно определенное будущее время на основе одного или более параметров двигателя, чтобы прогнозировать будущий уровень загрузки двигателя; и
- определяют идеальный уровень производительности реактора на основе будущего уровня загрузки двигателя и объема производимого водородного газа; и
- последовательно регулируют реактор в ответ на упомянутый определенный идеальный уровень производительности посредством электронного блока управления, соединенного с множеством датчиков, модифицируя по меньшей мере одно из: электрического тока, подаваемого в реактор, электрического напряжения, прикладываемого к реактору, частоты, амплитуды и температуры реактора.
13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этап, на котором повторно калибруют один или более параметров двигателя, сохраненных в двигателе, на основе одного или более из множества параметров реактора.
14. Способ по п. 12 или 13, дополнительно содержащий этапы, на которых обнаруживают возникновение, по меньшей мере, одного из множества параметров реактора, находящихся за пределами нормального рабочего диапазона; и регулируют реактор в ответ на упомянутое возникновение.
15. Способ по любому из пп. 12-14, при этом множество параметров реактора содержит по меньшей мере одно из следующего: уровень воды в бачке, уровень электролита, подаваемое электрическое напряжение, подаваемый электрический ток, температура воды в бачке, температура реактора, утечка реактора, водяной насос, расход газа, относительная влажность, проводимость электролита, сопротивление электролита и концентрация электролита.
16. Способ по любому из пп. 12-15, при этом множество параметров двигателя содержит по меньшей мере одно из: скорости транспортного средства, одометра, скорости двигателя, потребления топлива, удельного расхода топлива, массового давления воздуха, массового расхода воздуха, пробега в милях, расстояния, удельного расхода топлива, температуры выхлопного газа, уровней NOx, уровней CO2, уровней O2, мгновенной топливной экономичности двигателя, средней топливной экономичности двигателя, массового расхода воздуха на впуске в двигатель, требуемого крутящего момента двигателя в процентах, нагрузки двигателя в процентах при текущей скорости, фактического передаточного отношения трансмиссии, текущей передачи трансмиссии, состояния сгорания в цилиндре двигателя, уровня детонации в цилиндре двигателя и предварительного FMI уровня NOx на впуске после обработки, приводной цепи и GPS-местоположения.
17. Способ по любому из пп. 12-16, дополнительно содержащий этап, на котором сохраняют множество параметров реактора, множество параметров двигателя, уровень производительности реактора и уровень производительности двигателя.
18. Способ по любому из пп. 12-17, дополнительно содержащий этап, на котором визуально отображают показатель производительности на основе по меньшей мере одного из: по меньшей мере одного из множества параметров реактора, по меньшей мере одного из множества параметров двигателя, уровня производительности реактора и уровня производительности двигателя.
19. Способ по любому из пп. 12-18, дополнительно содержащий этапы, на которых передают первое множество данных удаленному серверу и принимают второе множество данных от удаленного сервера, причем первое множество данных содержит множество параметров реактора, множество параметров двигателя, уровень производительности реактора и уровень производительности двигателя, а второе множество данных содержит идеальный уровень производительности реактора и инструкции электронному блоку управления для достижения идеального уровня производительности реактора, причем второе множество данных формируется на основе по меньшей мере одного из исторических тенденций передаваемого первого множества данных и сравнения с другим первым множеством данных, переданных от других двигателей удаленному серверу.
20. Способ по любому из пп. 12-19, при этом идеальный уровень производительности реактора определяется дополнительно на основе оптимизации по меньшей мере одного из показателей производительности двигателя, при этом показатели производительности двигателя содержат топливную экономичность, выбросы, крутящий момент двигателя и мощность двигателя в лошадиных силах, причем способ содержит этапы, на которых:
- определяют приоритет каждого из показателей производительности двигателя;
- определяют идеальный уровень производительности реактора, требуемый для оптимизации каждого из показателей производительности двигателя, классифицированных от наивысшего к низшему;
- подают газ для оптимизации каждого из показателей производительности двигателя, классифицированных от наивысшего к низшему;
- определяют лучшую модель соответствия для одновременной оптимизации каждого из приоритезированных показателей производительности двигателя; и
- подают газ согласно определенной лучшей модели соответствия, чтобы улучшать производительность двигателя, в то же время оптимизируя совокупность показателей производительности двигателя.
21. Способ управления электролитическим реактором по требованию для подачи водородно-кислородного газа в двигатель внутреннего сгорания, причем способ содержит этапы, на которых:
- предоставляют множество датчиков, соединенных с реактором;
- измеряют множество параметров реактора с помощью множества датчиков;
- предоставляют электронный блок управления, соединенный с множеством датчиков и двигателем;
- отслеживают множество параметров реактора с помощью электронного блока управления;
- определяют, с помощью электронного блока управления, уровень производительности реактора на основе по меньшей мере одного из множества параметров реактора;
- определяют объем водородного газа, производимого из реактора, на основе одного или более параметров реактора;
- отслеживают, с помощью электронного блока управления, множество параметров двигателя;
- определяют, с помощью электронного блока управления, уровень производительности двигателя на основе по меньшей мере одного из множества параметров двигателя;
- определяют, с помощью электронного блока управления, идеальный уровень производительности реактора, соответствующий упомянутому определенному уровню производительности двигателя на основе по меньшей мере объема производимого водородного газа; и
- последовательно регулируют реактор в ответ на упомянутый определенный идеальный уровень производительности реактора посредством электронного блока управления, модифицируя по меньшей мере одно из: электрического тока, подаваемого в реактор, электрического напряжения, прикладываемого к реактору, частоты, амплитуды и температуры реактора.
22. Способ управления электролитическим реактором по требованию для подачи водородно-кислородного газа в двигатель внутреннего сгорания, причем способ содержит этапы, на которых:
- предоставляют множество датчиков, соединенных с реактором;
- измеряют множество параметров реактора с помощью множества датчиков;
- предоставляют электронный блок управления, соединенный с множеством датчиков и двигателем;
- отслеживают множество параметров реактора с помощью электронного блока управления;
- определяют, с помощью электронного блока управления, уровень производительности реактора на основе по меньшей мере одного из множества параметров реактора;
- отслеживают, с помощью электронного блока управления, множество параметров двигателя;
- определяют, с помощью электронного блока управления, уровень производительности двигателя на основе по меньшей мере одного из множества параметров двигателя;
- прогнозируют, с помощью электронного блока управления, изменение в уровне производительности двигателя на предварительно определенное будущее время на основе одного или более параметров двигателя, чтобы прогнозировать будущий уровень загрузки двигателя;
- определяют, с помощью электронного блока управления, идеальный уровень производительности реактора, соответствующий будущему уровню загрузки двигателя; и
- последовательно регулируют реактор в ответ на упомянутый определенный идеальный уровень производительности реактора посредством электронного блока управления, модифицируя по меньшей мере одно из: электрического тока, подаваемого в реактор, электрического напряжения, прикладываемого к реактору, частоты, амплитуды и температуры реактора.
23. Компьютерно-читаемый носитель, хранящий компьютерно-исполняемые инструкции, причем инструкции предписывают процессору выполнять способ управления электролитическим реактором по требованию для подачи водородно-кислородного газа в двигатель внутреннего сгорания, причем способ содержит этапы, на которых:
- предоставляют множество датчиков, соединенных с реактором;
- измеряют множество параметров реактора с помощью множества датчиков;
- предоставляют электронный блок управления, соединенный с множеством датчиков и двигателем;
- отслеживают множество параметров реактора с помощью электронного блока управления;
- определяют, с помощью электронного блока управления, уровень производительности реактора на основе по меньшей мере одного из множества параметров реактора;
- определяют объем водородного газа, производимого из реактора, на основе одного или более параметров реактора;
- отслеживают, с помощью электронного блока управления, множество параметров двигателя;
- определяют, с помощью электронного блока управления, уровень производительности двигателя на основе по меньшей мере одного из множества параметров двигателя;
- определяют, с помощью электронного блока управления, идеальный уровень производительности реактора, соответствующий упомянутому определенному уровню производительности двигателя на основе по меньшей мере объема производимого водородного газа; и
- последовательно регулируют реактор в ответ на упомянутый определенный идеальный уровень производительности реактора посредством электронного блока управления, модифицируя по меньшей мере одно из: электрического тока, подаваемого в реактор, электрического напряжения, прикладываемого к реактору, частоты, амплитуды и температуры реактора.
24. Компьютерно-читаемый носитель, хранящий компьютерно-исполняемые инструкции, причем инструкции предписывают процессору выполнять способ управления электролитическим реактором по требованию для подачи водородно-кислородного газа в двигатель внутреннего сгорания, причем способ содержит этапы, на которых:
- предоставляют множество датчиков, соединенных с реактором;
- измеряют множество параметров реактора с помощью множества датчиков;
- предоставляют электронный блок управления, соединенный с множеством датчиков и двигателем;
- отслеживают множество параметров реактора с помощью электронного блока управления;
- определяют, с помощью электронного блока управления, уровень производительности реактора на основе по меньшей мере одного из множества параметров реактора;
- отслеживают, с помощью электронного блока управления, множество параметров двигателя;
- определяют, с помощью электронного блока управления, уровень производительности двигателя на основе по меньшей мере одного из множества параметров двигателя;
- прогнозируют, с помощью электронного блока управления, изменение в уровне производительности двигателя на предварительно определенное будущее время на основе одного или более параметров двигателя, чтобы прогнозировать будущий уровень загрузки двигателя;
- определяют, с помощью электронного блока управления, идеальный уровень производительности реактора, соответствующий будущему уровню загрузки двигателя; и
- последовательно регулируют реактор в ответ на упомянутый определенный идеальный уровень производительности реактора посредством электронного блока управления, модифицируя по меньшей мере одно из: электрического тока, подаваемого в реактор, электрического напряжения, прикладываемого к реактору, частоты, амплитуды и температуры реактора.
