【技术实现步骤摘要】
基于增压器转速的两级增压能量高效自适应控制方法
[0001]本专利技术涉及的是一种柴油机增压
的能量高效自适应控制方法,特别是一种能够对增压器转速进行自适应控制的基于增压器转速的两级增压能量高效自适应控制方法。
技术介绍
[0002]我国的高原地形具有面积大、平均海拔高和变化范围广的特点。由于海拔升高导致的大气压力和密度降低,将引起柴油机进气量减少,从而引起柴油机相关性能的下降,如循环效率下降、热负荷变大、燃油消耗率上升等。可调两级涡轮增压技术利用利用废气能量驱动涡轮膨胀做功,通过调节与高、低压级涡轮并联的旁通阀开度调节废气流量,兼顾了高压比和宽流量范围的性能要求,提升了柴油机变海拔适应性。然而柴油机变海拔运行时,涡轮做功能力和压气机耗功需求在不同运行工况下的矛盾问题为转速、转矩和海拔高度的三维变量问题,从而变海拔增压系统的调节措施变得更加复杂,通过实验获得的调节随海拔变化调节规律不适于推广到其他机型。设计一种基于增压器转速的两级增压能量高效自适应控制方法,实现兼顾增压压力恢复和可调两级增压系统总效率的能量均衡性调整,在解决柴油机变海拔功率恢复等方面存在一定的优势和应用潜力。但是在现有技术中,还没有相关的专利。
技术实现思路
[0003]本专利技术针对现有技术的不足,提出一种基于增压器转速的两级增压能量高效自适应控制方法,基于两级增压能量利用效率分析模型,根据高、低压级增压器转速,通过调节涡轮增压器旁通阀的开度,在两级增压器间合理分配利用排气能量,达到不同海拔下增压系统等熵效率最高,实现排气能量 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于增压器转速的两级增压能量高效自适应控制方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一,根据柴油机运行工况点的目标总压比、当前海拔环境以及实测高低压级增压器转速,分别计算得到变海拔环境下高、低压级压气机压比和折合进气流量,通过查询两级压气机图谱,计算相应的压气机效率;步骤二,在高、低压级压气机效率的基础上,通过迭代得到高、低压级涡轮效率和涡轮膨胀比;步骤三,根据计算得到的高低压级压气机和涡轮效率,考虑机械效率,计算得到高压级和低压级增压器效率;根据可调两级增压系统的等熵效率计算公式,计算出变海拔两级增压系统等熵效率;步骤四,基于可调两级增压系统的等熵效率分析模型,遵循排气能量利用效率最优原则获取满足目标总压比下的高、低压级涡轮实时旁通阀开度,对变海拔柴油机全工况范围的增压器转速进行自适应控制,在两级增压器间合理分配利用排气能量,实现能量均衡性调整。2.根据权利要求1所述的基于增压器转速的两级增压能量高效自适应控制方法,其特征在于在步骤一中,所述变海拔环境下高、低压级压气机压比和折合进气流量可以分别用下列两式计算:π
CH
=π
C
p0/p
0H
式中,π
C
为平原工况所需的高、低压级压气机压比,m
c
为平原工况流经压气机质量流量,单位为kg/s;π
CH
和m
CH,cor
为变海拔工况下高、低压级压气机压比和折合进气流量;p
ref
和T
ref
分别为绘制压气机图谱时采用的参考压力和温度,单位分别为Pa和K;p0为平原环境压力,为101325Pa;p
0H
为高原环境压力,单位为Pa;T
0H
为高原环境温度,单位为K。3.根据权利要求2所述的基于增压器转速的两级增压能量高效自适应控制方法,其特征在于所述平原工况下高低压级压比可根据不同工况高低压级增压器转速计算得到,不同柴油机转速下增压器转速的平方与压比之间的线性关系为:式中N
TC
为增压器转速,单位为r/min,α和β为拟合系数。4.根据权利要求1所述的基于增压器转速的两级增压能量高效自适应控制方法,其特征在于在步骤二中,所述高、低压级涡轮效率的计算公式为:η
T
=η
T...
【专利技术属性】
技术研发人员:冷泠,石磊,章雍,陈自强,邓康耀,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:
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