一种发动机爆发压力的控制方法及相关装置
本申请公开了一种发动机爆发压力的控制方法及相关装置，基于发动机当前运行参数得到爆发压力值，若爆发压力值大于预设的爆发压力参考值，计算超限值，基于发动机实际扭矩和发动机实际转速确定发动机的实际负荷状态，基于超限值和实际负荷状态，控制发动机运行参数直至爆发压力值不大于爆发压力参考值，可见，本申请在爆发压力值大于爆发压力参考值的情况下，同时参考超限值和实际负荷状态，控制发动机运行参数，以实现对爆发压力值的限制，从而使得爆发压力值不超限，实现对爆发压力值的精准控制，提高发动机运行的安全性。
发明专利
CN202311761515.9
2023-12-20
CN117449971A
2024-01-26
F02D41/14(2006.01)
潍柴动力股份有限公司
祝成祥;王新校;庞斌;栾军山;王晓云
261000 山东省潍坊市高新技术产业开发区福寿东街197号甲
北京集佳知识产权代理有限公司
吴晓静
山东;37
1.一种发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，包括： 基于发动机当前运行参数得到爆发压力值； 若所述爆发压力值大于预设的爆发压力参考值，计算超限值，所述超限值为所述爆发压力值减去所述爆发压力参考值的差值； 基于发动机实际扭矩和发动机实际转速确定发动机的实际负荷状态； 基于所述超限值和所述实际负荷状态，控制发动机运行参数直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值。 2.根据权利要求1所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，所述基于发动机当前运行参数得到爆发压力值，包括： 监测发动机状态是否满足预设的控制爆发压力的激活条件，所述激活条件包括：循环喷油量大于预设的喷油量阈值、预设阀门无故障、且油门波动率小于预设的波动率阈值，其中，预设阀门包括增压器放气阀和进气节流阀，故障包括开路故障和短路故障； 若发动机状态满足所述激活条件，基于所述发动机当前运行参数得到所述爆发压力值。 3.根据权利要求1所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，所述基于发动机当前运行参数得到爆发压力值包括： 基于所述发动机当前运行参数得到初始爆发压力值，其中，所述发动机当前运行参数包括：进气管实际进气压力、进气管实际进气温度、所述发动机实际转速和实际机油温度； 利用压力修正系数对所述初始爆发压力值进行修正，得到所述爆发压力值。 4.根据权利要求3所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，所述基于所述发动机当前运行参数得到初始爆发压力值，包括： 获取所述发动机当前运行参数和发动机常数参数，所述发动机常数参数包括：进气管参考进气温度、气体比热比和活塞压缩比； 基于预先标定的热损失系数图、所述发动机实际转速和所述实际机油温度，获取实际热损失系数，所述热损失系数图表示发动机转速、机油温度以及热损失系数的对应关系； 基于所述进气管实际进气温度与所述进气管参考进气温度得到进气温度修正系数； 基于所述进气管实际进气压力、所述气体比热比、所述活塞压缩比、所述热损失系数和所述进气温度修正系数，得到所述初始爆发压力值。 5.根据权利要求3所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，所述利用压力修正系数对所述初始爆发压力值进行修正，得到所述爆发压力值，包括： 基于预先标定的参考进气压力图、所述发动机实际转速和发动机实际喷油量，获取进气管参考进气压力，所述参考进气压力图表示发动机转速、发动机喷油量、以及进气管进气压力的对应关系； 基于预先标定的参考进气温度图、所述发动机实际转速和所述发动机实际喷油量，获取进气管参考进气温度，所述参考进气温度图表示发动机转速、发动机喷油量、以及进气管进气温度的对应关系； 基于所述进气管实际进气压力和所述进气管参考进气压力，得到进气压力修正系数； 基于所述进气管实际进气温度与所述进气管参考进气温度，得到进气温度修正系数； 利用所述进气压力修正系数和所述进气温度修正系数对所述初始爆发压力值进行修正，得到所述爆发压力值； 其中，所述压力修正系数包括所述进气压力修正系数和所述进气温度修正系数。 6.根据权利要求5所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，所述利用所述进气压力修正系数和所述进气温度修正系数对所述初始爆发压力值进行修正，得到所述爆发压力值，包括： 基于预先标定的压力升高图、所述发动机实际转速和所述发动机实际喷油量，获取爆发压力参考升高值，所述压力升高图表示发动机转速、发动机喷油量、以及爆发压力升高值的对应关系； 基于所述进气压力修正系数和所述进气温度修正系数对所述爆发压力参考升高值进行修正，得到爆发压力实际升高值； 基于所述初始爆发压力值和所述爆发压力实际升高值，获取所述爆发压力值。 7.根据权利要求1所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，所述基于发动机实际扭矩和发动机实际转速确定发动机的实际负荷状态，包括： 基于预先标定的负荷状态图、所述发动机实际扭矩和所述发动机实际转速，获取所述实际负荷状态，所述负荷状态图表示发动机转速、发动机扭矩、以及负荷状态的对应关系，所述负荷状态包括第一负荷状态、第二负荷状态以及第三负荷状态，所述第一负荷状态对应的发动机转速小于所述第二负荷状态对应的发动机转速，且所述第二负荷状态对应的发动机转速小于所述第三负荷状态对应的发动机转速。 8.根据权利要求7所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，所述基于所述超限值和所述实际负荷状态，控制发动机运行参数直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值，包括： 若所述实际负荷状态为所述第一负荷状态，基于所述超限值和所述发动机实际转速，控制调小喷油提前角，直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值； 若所述实际负荷状态为所述第二负荷状态，基于所述超限值和所述发动机实际转速，控制调小喷油提前角，直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值； 若所述实际负荷状态为所述第三负荷状态，控制调大放气阀开度，直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值。 9.根据权利要求8所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，若所述实际负荷状态为所述第一负荷状态，基于所述超限值和所述发动机实际转速，控制调小喷油提前角，直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值，包括： 若所述实际负荷状态为所述第一负荷状态，基于所述超限值和所述发动机实际转速，控制调小喷油提前角，并监测喷油提前角的实时值； 若所述喷油提前角的实时值低于预设的喷油提前角限制值，控制调小喷油量，直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值。 10.根据权利要求8所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，若所述实际负荷状态为所述第二负荷状态，基于所述超限值和所述发动机实际转速，控制调小喷油提前角，直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值，包括： 若所述实际负荷状态为所述第二负荷状态，基于所述超限值和所述发动机实际转速，控制调小喷油提前角，并监测喷油提前角的实时值； 若所述喷油提前角的实时值低于预设的喷油提前角限制值，停止基于所述超限值和所述发动机实际转速，控制调小喷油提前角并控制调大放气阀开度，并监测排气温度的实时值； 若所述排气温度的实时值大于预设的排气温度限制值，停止控制调大放气阀开度，并控制调小喷油量，直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值。 11.根据权利要求8所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，若所述实际负荷状态为所述第三负荷状态，控制调大放气阀开度，直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值，包括： 若所述实际负荷状态为所述第三负荷状态，控制调大放气阀开度，并监测排气温度的实时值； 若所述排气温度的实时值大于预设的排气温度限制值，停止控制调大放气阀开度，并控制调小喷油量，直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值。 12.根据权利要求8~11任一项所述的发动机爆发压力的控制方法，其特征在于，所述基于所述超限值和所述发动机实际转速，控制调小喷油提前角，包括： 基于预先标定的角度前馈修正系数图、所述超限值和所述发动机实际转速，获取角度前馈修正系数的标定值；其中，所述角度前馈修正系数图表示压力差值、发动机转速和角度前馈修正系数的对应关系； 基于比例积分微分控制算法，对所述超限值进行计算，得到实时角度修正系数； 将所述角度前馈修正系数的标定值和所述实时角度修正系数的加和，作为最终角度修正系数； 基于所述最终角度修正系数和喷油提前角的实时值的乘积，作为喷油提前角的修正值； 控制调小喷油提前角至所述喷油提前角的修正值。 13.一种发动机爆发压力的控制装置，其特征在于，包括： 爆发压力值获取单元，用于基于发动机当前运行参数得到爆发压力值； 超限值获取单元，用于若所述爆发压力值大于预设的爆发压力参考值，计算超限值，所述超限值为所述爆发压力值减去所述爆发压力参考值的差值； 负荷状态获取单元，用于基于发动机实际扭矩和发动机实际转速确定发动机的实际负荷状态； 爆发压力限制单元，用于基于所述超限值和所述实际负荷状态，控制发动机运行参数直至所述爆发压力值不大于所述爆发压力参考值。 14.一种发动机爆发压力的控制设备，其特征在于，包括：存储器和处理器； 所述存储器，用于存储程序； 所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1~12中任一项所述的发动机爆发压力的控制方法的各个步骤。 15.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1~12中任一项所述的发动机爆发压力的控制方法的各个步骤。