压缩着火双燃料的发动机空气控制方法、存储介质及装置
本发明公开了一种压缩着火双燃料的空气系统控制方法、存储介质及装置，所述方法包括当发动机采用双燃料燃烧模式时，根据发动机运行工况所需的进气压力、进气量或EGR率，采用PID控制器控制进气节气门开度调节进气压力，采用PID控制器控制EGR阀开度调节发动机进气量或EGR率。当大气压力变化时对节气门开度和EGR阀开度进行自动修正控制。本发明实现了不同海拔下压缩着火双燃料发动机的过量空气系数和EGR率优化控制，达到同时改善发动机燃烧、性能和排放的目的。
发明专利
CN202310019813.4
2023-01-06
CN117536723A
2024-02-09
F02D41/14(2006.01)
昆明理工鼎擎科技股份有限公司
万明定;申立忠;王正江;姚国仲;肖雨寒;黄粉莲;王贵勇
650000 云南省昆明市呈贡区吴家营乡景明南路730号书香大地C03幢2单元18层1801室
昆明今威专利商标代理有限公司
赛晓刚
云南;53
1.一种压缩着火双燃料发动机空气系统控制方法，该方法是在发动机处于双燃料燃烧模式下的空气系统控制方法，其特征在于，包括： 步骤1，空气系统控制目标计算 根据发动机运行工况、替代燃料掺烧比、海拔高度计算发动机当前运行工况所需的进气压力、进气量或EGR率的目标值，包括： 步骤101，进气压力计算 进气压力由基本进气压力值加海拔修正值获得，海拔修正值由海拔修正系数乘以海拔修正量计算获得，计算方法为： Pint,obj＝Pint,bas+fP,alt×Pint,cor 其中：Pint,obj代表目标进气压力，kPa；Pint,bas代表进气压力基本值，kPa；fP,alt代表进气压力海拔修正系数，Pint,cor代表进气压力海拔修正量，kPa； 步骤102，进气量计算 进气量由进气量基本值加海拔修正值计算获得，海拔修正值由海拔修正系数乘以海拔修正量计算获得，计算方法为： 其中：代表目标进气量，kg/h；/>代表进气量基本值，kg/h；fair,alt代表进气量海拔修正系数；/>代表进气量海拔修正量，kg/h； 步骤103，计算目标EGR率和实际EGR率计算 目标EGR率通过基本EGR率加海拔修正值计算获得，计算方法为： EGR_robj＝EGR_rbas+fEGR,alt·EGR_rcor 其中：EGR_robj代表目标EGR率，％；EGR_rbas代表EGR率基本值，％；fEGR,alt代表EGR率海拔修正系数；EGR_rcor代表EGR率海拔修正量，％。 实际EGR率由进入气缸的总气体量与实际进气量之差比总气体量计算获得，进入气缸的总气体量通过容积效率和理想气体状态方程计算获得。简化后实际EGR率计算方法为： 其中：EGR_ract代表实际EGR率，％；φc代表容积效率；Pint,act代表实际进气压力，kPa；vs代表发动机排量，L；n代表发动机转速，r/min；代表实际进气量，R为理想气体常数，取287J/kg·K；Tint,act代表EGR混合后进气歧管温度； 步骤2，执行器控制 根据进气压力控制目标，采用PID控制器输出PWM信号控制节气门开度调节发动机进气压力，并通过进气压力传感器读数进行反馈控制。 2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于： 在步骤1中，发动机增压器针对纯柴油进行匹配，当发动机燃料为纯柴油时，仅控制发动机进气量或EGR率以满足发动机NOx控制需求，不对进气压力进行控制，此时，节气门保持全开状态。 3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于： 在步骤2中，根据进气量或EGR率控制目标，采用PID控制输出PWM信号控制EGR阀开度调节发动机进气量或EGR率，当EGR阀控制目标为进气量时，进气流量计读数用于反馈控制；当EGR阀控制目标为EGR率时，进气流量计读数用于辅助EGR率计算。 4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于： 在步骤2中，当发动机运行工况变化时，重新计算发动机目标进气压力、进气量或EGR率。 5.根据权利要求1-4任一项所述的控制方法，其特征在于： 所述双燃料燃烧模式包括甲醇-柴油、氢气-柴油、汽油-柴油燃烧模式。 6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-5任一项所述的压缩着火双燃料发动机空气系统控制方法。 7.一种压缩着火双燃料的空气系统控制装置，包括进气流量计、进气节气门、进气压力传感器、EGR阀和控制单元，其特征在于，所述控制单元内置有如权利要求6所述的计算机可读存储介质。 8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于： 所述控制单元内置有还内置大气压力传感器。