[發明專利]一種氣缸廢氣流量預估方法與系統

有效

• 申請號: 202110633093.1
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113323760B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 秦龍;劉磊;陳中天
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張宇

本發明公開了一種氣缸廢氣流量預估方法與系統，屬于汽車發動機控制領域，其中，方法的實現包括：根據混合點位置獲取EGR控制閥出口的廢氣壓力，并將EGR控制閥出口的廢氣壓力除以EGR取氣處的排氣岐管壓力，得到EGR控制閥的出氣口與進氣口的氣體壓比；基于EGR控制閥的出氣口與進氣口的氣體壓比及EGR控制閥的氣體溫度采用基于理想噴嘴處的可壓縮氣體方程進行預估得到EGR控制閥的廢氣流量；根據EGR控制閥的廢氣流量得到進入氣缸的廢氣流量。通過本發明可以有效預估進入氣缸的廢氣流量。

技術領域

本發明屬于汽車發動機控制領域，更具體地，涉及一種氣缸廢氣流量預估方法與系統。

背景技術

隨著汽車和內燃機工業的高速發展，能源需求和環境保護問題成為當今世界各國所面臨的難題，因此，節能和減排已成為內燃機行業發展的兩大主題。在節能方面，國內外的汽車廠家通過運用：奧托(Otto)循環、阿特金森(Atkinson)循環、米勒(Miller)循環、高壓廢氣再循環(Exhaust Gas Recirculation，EGR)或低壓高壓廢氣再循環等技術，改善發動機的燃燒做功過程，或者通過發動機小型化設計，降低中小負荷的泵氣損失，提高傳統汽油機的燃油經濟性。

渦輪增壓發動機可以包括排氣再循環EGR，可以從排氣中取廢氣進入進氣系統。研究表明EGR系統在改善排放，降低油耗和改善抗爆震能力上有一定優勢。在EGR控制中準確預估進入氣缸的廢氣流量和實際EGR率的預估是非常重要的部分，其直接影響了高壓EGR控制能否準確且有效。

參考專利申請CN103089460A公開了一種發動機EGR閥閉環控制系統，提出了基于EGR閥進氣口和排氣口的溫度壓力和實際流通面積得到實際廢氣流量。然而由于EGR閥存在熱脹冷縮的現象，在同一工況但不同溫度下閥有效面積不一樣，特別是EGR閥會因為廢氣的流入而導致閥體有效面積減小。該方法并未考慮EGR閥在廢氣流量通過后會導致EGR閥累積排放物而導致其實際流通面積變化的情況，導致進入氣缸的廢氣流量的預估方案誤差較大。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提出了一種氣缸廢氣流量預估方法與系統，可以有效預估進入氣缸的廢氣流量。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種氣缸廢氣流量預估方法，包括：

根據混合點位置獲取EGR控制閥出口的廢氣壓力，并將EGR控制閥出口的廢氣壓力除以EGR取氣處的排氣岐管壓力，得到EGR控制閥的出氣口與進氣口的氣體壓比；

基于EGR控制閥的出氣口與進氣口的氣體壓比及EGR控制閥的氣體溫度采用基于理想噴嘴處的可壓縮氣體方程進行預估得到EGR控制閥的廢氣流量；

根據EGR控制閥的廢氣流量得到進入氣缸的廢氣流量。

在一些可選的實施方案中，所述根據混合點位置獲取EGR控制閥出口的廢氣壓力，包括：

在混合點位置為進氣岐管時，取進氣岐管的氣體壓力p_Manifold作為EGR控制閥出口的廢氣壓力p_{EGRValveOutlet}；

在混合點位置為進氣支管時，基于進氣岐管的氣體壓力p_Manifold，采用速度密度法預估得到EGR氣體混合進入進氣岐管的混合氣的氣體壓力p_EGRJuction，將混合氣的氣體壓力p_EGRJuction作為EGR控制閥出口的廢氣壓力p_{EGRValveOutlet}。