一种自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法技术方案

本发明专利技术公开一种自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法包括获取自由活塞动力机构排量Vd、扫气口开启时压缩室容积V和压缩比ε；获取转速n，利用所述转速n与充气效率映射关系获取充气效率η；获取压缩室内温度T；根据所述转速n、自由活塞动力机构排量Vd、扫气口开启时压缩室容积V、压缩比ε、压缩室内温度T、充气效率η以及气体常数L计算目标输出气压P的值；通过控制器根据目标输出气压P控制供气单元提供气压。本发明专利技术公开一种自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法能够有效的保证自由活塞动力机构中的活塞移动能够达到预设的止点位置，避免扫气不充分对自由活塞动力机构造成影响。

【技术实现步骤摘要】
一种自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法
本专利技术涉及动力设备领域，尤其涉及一种自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法。
技术介绍
自由活塞发动机和传统的内燃机有很大的差别，即取消了曲柄连杆机构，活塞的一侧燃烧燃料做功，活塞的另一侧为气垫缸，是利用活塞头部的燃烧后膨胀产生的巨大压力压缩气垫缸内的气体，排气时，压气腔内气体膨胀带动活塞移动将气体顶出燃烧腔来实现其运动规律。目前，自由活塞发动机因其效率高、质量轻和结构简单等优点被广泛应用于新能源汽车领域，在发动机领域中具有良好的节能减排效应。自由活塞发动机工作的过程中，由于取消了曲柄连杆机构，活塞的两个止点的位置是不确定的，燃烧状况较差或者出现失火时，将造成自由活塞的移动不能到达设定止点位置，会影响活塞扫气过程，扫气不干净，下一循环参与燃烧的空气质量会减少，因而影响发动机压缩比和下一循环燃烧状况，由此恶性循环可能导致停机，影响自由活塞发动机的效率，会影响发动机的动力性和经济性。
技术实现思路
本专利技术提供自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法，旨在解决现有自由活塞动力机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法，其特征在于，包括，/n获取自由活塞动力机构排量Vd、扫气口开启时压缩室容积V和压缩比ε；/n获取转速n，利用所述转速n与充气效率映射关系获取充气效率η；/n获取压缩室内温度T；/n根据所述转速n、自由活塞动力机构排量Vd、扫气口开启时压缩室容积V、压缩比ε、压缩室内温度T、充气效率η以及气体常数L计算目标输出气压P的值，所述目标输出气压P的计算公式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法，其特征在于，包括，
获取自由活塞动力机构排量Vd、扫气口开启时压缩室容积V和压缩比ε；
获取转速n，利用所述转速n与充气效率映射关系获取充气效率η；
获取压缩室内温度T；
根据所述转速n、自由活塞动力机构排量Vd、扫气口开启时压缩室容积V、压缩比ε、压缩室内温度T、充气效率η以及气体常数L计算目标输出气压P的值，所述目标输出气压P的计算公式如下：



控制器根据目标输出气压P控制供气单元提供气压。


2.根据权利要求1所述的自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法，其特征在于，获得所述压缩室内温度T包括：
S101，由温度传感器测量所述压缩室内的温度数据，
S102，通过卡尔曼滤波器对所述温度数据进行处理获得所述压缩室内温度T。


3.根据权利要求2所述的自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法，其特征在于，按相同的时间间隔对温度传感器测量值取值；获取当前测量的温度数据；
计算第一卡尔曼增益kk1，kk1＝上一次温度估计偏差/(上一次温度估计偏差+所述温度传感器的测量偏差)，
当前估计的压缩室内温度＝上一次估计的压缩室内温度+kk1×(当前测量的温度数据-上一次估计的压缩室内温度)，
更新当前温度估计偏差＝(1-kk1)×上一次温度估计偏差，并按照上述过程继续递归，直至当前温度估计偏差小于第一阈值。


4.根据权利要求1所述的自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法，其特征在于，所述控制器采用DMC算法控制所述供气单元实现所述目标输出气压的输出。


5.根据权利要求4所述的自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法，其特征在于，
创建预测模型，Y(k)＝Y0(k)+AΔU(k)，式中Y(k)表示在k时刻对未来B个时刻的气压输出预测，Y0(k)表示在k时刻的气压输出预测初值，ΔU(k)表示M个连续的气压增量序列，A表示ΔU(k)的阶跃响应序列组成的动态矩阵；



配置气压采样周期Ts，配置预测步长B，配置控制步长M，配置截断步长N。


6.根据权利要求5所述的自由活塞动力机构扫气系统外部供气方法，其特征在于，取最小时获得最优ΔUM(k)，而ΔUM(k)＝(ATQA+R)-1ATQ[PB(k)-YB0...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宗正，刘剑，刘忠宝，韩亚南，
申请(专利权)人：济南天易迅达电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37