一种发动机缸内瞬态气量的预测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种发动机缸内瞬态气量的预测方法及系统，属于发动机控制技术领域。该方法包括：建立预估的进气歧管压力的微分的压力微分表达式，压力微分表达式利用节气门上游压力和进气歧管压力表达预估的进气歧管压力的微分；根据第K个采样周期的进气歧管压力初始值P0(K)和带指数的欧拉公式对压力微分表达式进行m次求解，以得到第K个采样周期的m阶模型的进气歧管压力P

【技术实现步骤摘要】
一种发动机缸内瞬态气量的预测方法及系统


[0001]本专利技术属于发动机控制
，特别是涉及一种发动机缸内瞬态气量的预测方法及系统。

技术介绍

[0002]随着国六排放法规推行，相比于国五排放法规，对于一氧化碳、氮氧化物及颗粒物的排放标定更苛刻。为了满足法规的需求，目前发动机电控技术采用以电控燃料喷射为特征，结合空燃比闭环控制，且采用三元催化器和GPF颗粒捕捉器进行尾气净化方式来实现。这其中发动机空燃比是影响燃油经济性和尾气排放的重要因素。而发动机喷油量多少取决于进入气缸的实时气量。对绝大部分汽油机来说，为实现更好的燃油雾化效果，充分均匀的空气与汽油的混合，循环燃油的喷射时刻要先于发动机进气量完成的时刻，这就意味着汽油机喷油前需要提前预测出进入缸内的气量。由于进入气缸内的空气流量不易直接通过传感器实时获取，尤其在瞬态工况点，气流的传输延时、管内滞留、泵气损失等影响，这更造成了测量的难度。因此，为了实现了精准的闭环控制，需要对气缸气量进行准确的实时预估。
[0003]现有技术中针对缸内进气量的瞬态预估，主要涉及基于进气压力变化梯度算法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机缸内瞬态气量的预测方法，其特征在于，包括：建立预估的进气歧管压力的微分的压力微分表达式，所述压力微分表达式利用节气门上游压力和进气歧管压力表达所述预估的进气歧管压力的微分；根据第K个采样周期的进气歧管压力初始值P0(K)和带指数的欧拉公式对所述压力微分表达式进行m次迭代求解，以得到第K个采样周期的m阶模型的进气歧管压力P
m
(K)，其中，K＝1时，P0(K)取为设定值；K＞1时，P0(K)＝P
m
(K
‑
1)，P
m
(K
‑
1)为第K
‑
1个采样周期的m阶模型的进气歧管压力，所述带指数的欧拉公式为：其中，y0为上一采样周期的值，y1为当前采样周期的值，h为采样周期，f(y0)为对应函数，f
′
(y0)为f(y0)的导数；根据各个采样周期的P
m
(K)、理想气体状态方程和执行发动机喷油所需气量的延迟角度计算各个采样周期执行发动机喷油所用的缸内预测气量。2.根据权利要求1所述的发动机缸内瞬态气量的预测方法，其特征在于，当m大于2时，根据牛顿迭代法并利用P
m
‑1(K)和P
m
‑2(K)推算P
m
(K)的表达式。3.根据权利要求1或2所述的发动机缸内瞬态气量的预测方法，其特征在于，所述建立预估的进气歧管压力的微分的压力微分表达式的步骤包括：根据一维可压缩流体的喷管模型获取节气门空气流量M
thr
的表达式：的表达式：A
thr
＝table(X
thr
)其中，k为绝热指数，pDs为进气歧管压力，pUs为节气门上游压力，R
thr
为气体常数，T
thr
为节气门上游温度，X
thr
为节气门开度，A
thr
为节气门面积，table(X
thr
)为根据X
thr
查询一维标定表获得的节气门面积值，所述一维标定表标定了X
thr
和A
thr
的对应关系，Cd
thr
为节气门流量系数，为根据X
thr
查询二维标定表获得的节气门流量系数值，所述二维标定表标定了X
thr
与Cd
thr
的对应关系，为压比函数；根据发动机理想气体状态方程和速度密度法原理获取缸内进气口空气流量均值M
cyl
的
表达式：其中，V
d
为发动机排量，η
υ
为发动机充气效率，n为发动机转速，T为进气歧管的温度；将瞬态进气歧管压力p代替M
thr
的表达式和M
cyl
的表达式的中的pDs分别得到瞬态预测节气门流量M
thr
(p)和发动机缸内预测流量M
cyl
(p)的表达式：(p)的表达式：根据进气歧管内空气流量的质量守恒原理获得瞬态进气歧管内空气流量M
man
(p)的表达式：M
man
(p)＝M
thr
(p)
‑
M
cyl
(p)利用理想气体状态方程表达M
man
(p)其中，V为节气门到发动机进气门口的管路体积；根据上述两个M
man
(p)的表达式得到所述预估的进气歧管压力的微分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，钱鹏飞，刘义强，赵福成，王瑞平，肖逸阁，
申请(专利权)人：宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司极光湾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：