一种计算发动机进气量及进气压力的方法

摘要

本发明公开了一种计算发动机进气量及进气压力的方法。本方法中，利用发动机电子控制单元采集发动机转速信号、进气温度信号、进气压力信号、节气门位置参数，结合进气歧管容积数据以及相关的电子控制单元标定表，能够比较精确地计算发动机各种工况下的进气压力、节气门处空气质量流量和进入气缸的空气质量流量。

主权项

1.一种计算发动机进气量及进气压力的方法，其特征在于，设置用于检测发动机转速信息的曲轴传感器、用于检测节气门开度信息的节气门位置传感器、用于检测进气温度信息的进气温度传感器、用于检测环境压力及进气压力信息的进气压力传感器，并根据发动机转速和节气门开度预估节气门前后的压力比，设定节气门充气效率的斜率和截距、汽缸充气效率的斜率和截距，根据节气门开度设定节气门过流面积，以及根据环境压力和空气滤清器的压力降参数设定节气门上游压力;根据上述发动机转速信息、节气门开度信息、进气温度信息、进气压力信息，以及预估的节气门前后压力比，设定的节气门处的充气效率和截距、汽缸的充气效率的斜率和截距、节气门过流面积、节气门上游压力计算当前节气门处空气质量流量、进入汽缸的空气质量流量和进气压力;所述的预估的节气门前后的压力比PQ^N为:${\mathrm{PQ}}^N=\frac{P_{\mathrm{estim}}^N}{P_{\mathrm{thr}}}$其中，为预估的第N个发动机事件周期的节气门后压力，P_thr为节气门上游压力;且$P_{\mathrm{estim}}^N=P_{\mathrm{im}}^{N-1}+\frac{\mathrm{\Delta t}}{2}·(P_{\mathrm{im}\_}{\mathrm{DRV}1}^{N-1}+P_{\mathrm{im}\_}{\mathrm{DRV}1}^{N-2})$其中，为间隔一个发动机事件周期的前一时刻的进气压力，P_im-DRV1^N-1为的一阶导数，为间隔二个发动机事件周期的前一时刻的进气压力，P_im-DRV1^N-2为的一阶导数，发动机上电但未启动之前进气压力传感器测得的压力被作为进气压力的初始值;所述的Δt为定义的发动机事件周期，即相应转速下发动机曲轴转动720度所需的时间除以发动机汽缸总数;所述的进气压力为:当PQ^N≤0.99时:$P_{\mathrm{im}}^N=\frac{P_{\mathrm{im}}^{N-1}+\frac{\mathrm{\Delta t}}{2}*P_{\mathrm{im}\_}{\mathrm{DRV}1}^{N-1}+\frac{\mathrm{\Delta t}}{2}{\mathrm{MDL}}_0*B}{1+\frac{\mathrm{\Delta t}}{2}{\mathrm{MDL}}_0*A}$当0.99＜PQ^N＜1时:当PQ^N≥1时:所述0.083hPa为选取的计算梯度值;其中，所述的MDL₀为特定的气体常量数，T_im为当前进气温度，V_im，为进气歧管容积;${\mathrm{MDL}}_1=\sqrt{\frac{2·\chi }{\chi -1}·\frac{1}{R_{\mathrm{air}}·T_{\mathrm{im}}}},$其中x＝1.4为空气的绝热系数，R_air=287焦耳每千克开，为空气定容比热容;MDL₁₁＝A_red.MDL₁，其中A_red为当前检测到的节气门开度信息对应的节气门过流面积;其中为节气门充气效率的斜率，为汽缸充气效率的斜率;其中为节气门充气效率的截距，为汽缸充气效率的截距;所述进入汽缸的空气质量流量为:$m_{\mathrm{cyl}}^N={\eta }_{\mathrm{cyl}}^{\mathrm{slop}}·P_{\mathrm{im}}^N-{\eta }_{\mathrm{cyl}}^{\mathrm{ofs}}$其中，为当前汽缸充气效率的斜率，为当前汽缸充气效率的截距，为当前进气压力;所述节气门处的空气质量流量为:当PQ^N＞0.99时，当PQ^N≤0.99时，$m_{\mathrm{thr}}^N={\mathrm{MDL}}_{11}*({\eta }_{\mathrm{thr}}^{\mathrm{ofs}}*P_{\mathrm{thr}}-{\eta }_{\mathrm{thr}}^{\mathrm{slop}}*P_{\mathrm{im}}^N).$