一种基于全可变气门的自适应进气控制方法及存储介质与流程

1.本发明涉及发动机进气控制领域，尤其是涉及一种基于全可变气门的自适应进气控制方法及存储介质。


背景技术：

2.发动机可变气门技术相较于固定的气门升程正时布置，是一项可以发挥出发动机部分负荷下节能减排潜力的技术，尤其是基于全可变气门设计的发动机进排气系统控制策略，可以进一步实现任意工况下的不同气门行线及进排气策略的最优化设计。
3.现有技术中，eivc进气门早关策略是一种经典的进行控制策略，eivc进气门早关策略是部分负荷下实现米勒循环的关键策略，可以降低有效压缩比、提升膨胀比，减小泵气损失和油耗。但是，发动机的实际运转过程中，缸内的压力、温度及进气量会受到多种因素的影响，eivc的核心思想是减小进气门的进气量，而实际中往往存在条件变化导致的进气量不足的情况，影响发动机的工作，因此需要通过其他手段进行进气补偿，保障缸内压缩过程的稳定性，从而使得燃料着火、燃烧过程顺利进行。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于全可变气门的自适应进气控制方法及存储介质，在使用eivc策略进行进气控制时，根据缸内的着火性能判断是否需要使用sevl策略进行进气补偿，同时基于缸内压力实时计算当前指示功率，如果当前指示功率相较于该工况的标定指示功率下降一定程度，则先使用sevl策略进行进气补偿，当sevl策略不足以弥补进气量不足时，再使用eivc
l
策略进行进气补偿；通过对进气控制策略的实时调整，有效减少发动机实际运行中燃油由于进气量问题导致的着火燃烧困难和发动机功率下降问题，从而保障米勒循环发动机各个工况下的顺利平稳运转。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种基于全可变气门的自适应进气控制方法，包括以下步骤：
7.s1、获取发动机的当前工况，获取发动机在当前工况下的标定指示功率p
i
，使用eivc策略进行进气控制；
8.s2、获取发动机的缸内压力和缸内温度，判断当前的着火性能是否满足预设置的性能要求，如果不满足，执行步骤s4，否则，执行步骤s3；
9.s3、根据缸内压力计算发动机的当前指示功率p
′
i
，λ的取值范围为(0，1)，如果p
′
i
＜(λ
×
p
i
)，则执行步骤s4，否则，发动机进气量正常，重复步骤s1；
10.s4、使用sevl策略进行进气控制，补偿eivc策略下的进气门进气；
11.s5、获取发动机的当前工况，获取发动机在当前工况下的标定指示功率p
i
，获取发动机的缸内压力，根据缸内压力计算发动机的当前指示功率p
′
i
，λ的取值范围为(0，1)，如果p
′
i
＜(λ
×
p
i
)，则说明sevl策略无法补偿eivc策略下的进气门进气，使用eivc
l
策略进行进气控制，重复步骤s5，否则，发动机进气量正常，重复步骤s1。
12.进一步的，eivc策略的map图的获取方式为：在各个工况下使用eivc策略进行进气控制，记录各个工况的最佳进气控制参数，得到eivc策略的map图；
13.sevl策略的map图的获取方式为：在各个工况下使用sevl策略进行进气控制，记录各个工况的最佳进气控制参数，得到sevl策略的map图；
14.eivc
l
策略的map图的获取方式为：各个工况下使用eivc
l
策略进行进气控制，记录各个工况的最佳进气控制参数，得到eivc
l
策略的map图；
15.着火性能map图的获取方式为：获取不同缸内压力和不同缸内温度下的着火性能，得到着火性能map图。
16.更进一步的，步骤s1中，通过对eivc策略的map图查表得到当前工况的进气控制参数。
17.更进一步的，步骤s4中，通过对sevl策略的map图查表得到当前工况的进气控制参数。
18.更进一步的，步骤s5中，通过对eivc
l
策略的map图查表得到当前工况的进气控制参数。
19.更进一步的，步骤s2中，获取发动机的缸内压力和缸内温度，通过对着火性能map图查表得到当前的着火性能，如果当前的着火性能不满足预设置的性能要求，则执行步骤s4，否则，执行步骤s3。
20.进一步的，步骤s1和步骤s5中，获取当前的喷油量b
e
和发动机转速n，根据当前的喷油量b
e
和发动机转速n确定发动机的当前工况，确定当前工况后，对工况
‑
标定指示功率map图查表得到当前工况下的标定指示功率p
i
，工况
‑
标定指示功率map图是发动机出厂标定的，根据当前工况可以直接查表得到该工况下发动机的标定指示功率p
i
。
21.进一步的，步骤s1和步骤s5中，当前指示功率p
′
i
的计算公式为：
[0022][0023]
其中，n表示发动机转速，i表示发动机气缸数，p表示缸内压力，τ表示冲程数，dv表示发动机气缸容积的微分。
[0024]
进一步的，步骤s1和步骤s5中，λ的取值为0.95。
[0025]
一种计算机存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上所述的自适应进气控制方法。
[0026]
与现有技术相比，本发明在使用eivc策略进行进气控制时，根据缸内的着火性能判断是否需要使用sevl策略进行进气补偿，同时基于缸内压力实时计算当前指示功率，如果当前指示功率相对于该工况下的标定指示功率下降一定程度，则先使用sevl策略进行进气补偿，当sevl策略不足以弥补进气量不足时，再使用eivc
l
策略进行进气补偿；本技术通过对进气控制策略的实时调整，有效减少发动机实际运行中燃油由于进气量问题导致的着火燃烧困难和发动机功率下降问题，从而保障米勒循环发动机各个工况下的顺利平稳运转。
附图说明
[0027]
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
[0028]
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0029]
实施例1：
[0030]
一种基于全可变气门的自适应进气控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0031]
s1、获取发动机的当前工况(基于当前的喷油量b
e
和发动机转速n确定当前工况，在此处不多加赘述，相关行业从业者可以理解)，获取当前工况下发动机的标定指示功率p
i
，通过对eivc策略的map图查表，使用eivc策略进行进气控制，控制进气门；
[0032]
s2、通过发动机缸内安装的压力传感器和温度传感器获取发动机的缸内压力和缸内温度，判断当前的着火性能是否满足预设置的性能要求，如果不满足，执行步骤s4，否则，执行步骤s3；
[0033]
s3、根据缸内压力计算发动机的当前指示功率p
′
i
，λ的取值范围为(0，1)，如果p
′
i
＜(λ
×
p
i
)，则执行步骤s4，否则，发动机进气量正常，重复步骤s1；
[0034]
s4、通过对sevl策略的map图查表，使用sevl策略进行进气控制，控制进气门，补偿eivc策略下的进气门进气；
[0035]
s5、获取发动机的当前工况，获取当前工况下发动机的标定指示功率p
i
，获取缸内压力，根据缸内压力计算发动机的当前指示功率p
′
i
，λ的取值范围为(0，1)，如果p
′
i
＜(λ
×
p
i
)，则说明sevl策略无法补偿eivc策略下的进气门进气，通过对eivc
l
策略的map图查表，使用eivc
l
策略进行进气控制，控制进气门，重复步骤s5，否则，发动机进气量正常，重复步骤s1。
[0036]
一种计算机存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，计算机程序被执行时实现如上的基于全可变气门的自适应进气控制方法。
[0037]
eivc策略是进气门早关策略，即相较于传统的进气控制策略更早关闭进气门，从而降低有效压缩比、提升膨胀比，减小泵气损失和油耗。但是，在实际使用时，可能会因进气门早关导致进气量不足，影响缸内压缩过程的稳定性和燃烧性能，进而影响发动机的动力性能。
[0038]
本技术在发动机工作时使用eivc策略进行进气控制，同时根据缸内压力和缸内温度判断是否满足燃料燃烧要求。如果当前的eivc策略影响缸内的着火燃烧，使得着火燃烧困难，则关闭eivc策略，使用排气门二次开启sevl策略进行废气再循环的进气量补偿，以补充缸内的进气量、温度和压力。如果当前的eivc策略下缸内能正常着火燃烧，则初步判断不影响着火性能，再进行后续控制。
[0039]
在eivc策略不影响着火性能后，进行后续控制，获取缸内压力，基于缸内压力计算发动机的当前指示功率p
′
i
，如果当前指示功率p
′
i
相较于该工况下发动机的标定指示功率p
i
下降超过(1
‑
λ)，即p
′
i
＜(λ
×
p
i
)，则认为进气量不足，发动机运转不正常，导致功率明显下降，关闭eivc策略，使用排气门二次开启sevl策略进行废气再循环的进气量补偿，利用废气再循环补充缸内进气量、温度和压力。如果当前指示功率p
′
i
下降未超过(1
‑
λ)，则认为发动机运转正常，功率无明显下降，可以继续使用eivc策略进行进气控制。
[0040]
确定当前工况后，对工况
‑
标定指示功率map图查表得到当前工况下的标定指示功
率p
i
，工况
‑
标定指示功率map图是发动机出厂标定的，根据当前工况可以直接查表得到该工况下发动机的标定指示功率p
i
。
[0041]
自eivc策略切换至sevl策略后(因eivc策略影响着火性能，或者因eivc策略当前指示功率p
′
i
过度下降)，进行了进气补偿。进一步判断进气补偿是否能够弥补进气量，在使用sevl策略进行进气控制后，确定当前工况和当前工况下的标定指示功率p
i
，实时获取缸内压力，基于缸内压力计算当前指示功率，如果此时当前指示功率p
′
i
下降仍然超过(1
‑
λ)，则说明sevl策略不足以弥补进气量不足导致的动力性损失，关闭sevl策略，减小米勒度，启动eivc
l
策略，推迟进气门早关角度，增加压缩行程，提高压缩终了压力，以提升发动机的动力性，直至当前指示功率p
′
i
下降不超过(1
‑
λ)。
[0042]
可以预先进行多次试验，在各个工况下使用eivc策略进行进气控制，从而得到eivc策略的map图，后续实车控制时可以直接获取工况，再查表得到工况所对应的eivc策略进气控制，得到进气控制参数，如进气门早关角度等。同理，可以预先进行多次试验，得到sevl策略的map图和eivc
l
策略的map图，后续实车控制时查表得到工况所对应的进气控制参数。着火性能map也可以预先多次试验获得，改变缸内压力和缸内温度，记录着火性能，得到着火性能map图，后续实车控制时，获取发动机的缸内压力和缸内温度，查表得到当前的着火性能。
[0043]
步骤s3和步骤s5中，当前指示功率p
′
i
的计算公式为：
[0044][0045][0046]
其中，p
mi
表示平均指示压力，p表示缸内压力，v
s
发动机的气缸容积，dv表示发动机气缸容积的微分，n表示发动机转速，i表示发动机气缸数，τ表示冲程数，本实施例中发动机为四冲程发动机，τ的值为4。
[0047]
缸内压力是与发动机的一个循环对应的，当前指示功率的计算是与发动机的一个循环相对应的，本技术每经过一个发动机循环后计算一次当前指示功率，并将当前指示功率与当前工况的标定指示功率进行比较，以判断是否需要切换进气控制策略。
[0048]
步骤s3和步骤s5中，λ的取值为0.95。在其他实施方式中，λ的取值可以根据对发动机的动力要求进行调整。本实施例中，在eivc策略下，如果当前指示功率p
′
i
下降超过5％(即p
′
i
＜0.95
×
p
i
)，则关闭eivc策略，改用sevl策略，以补偿eivc策略下的进气门进气；在sevl策略下，如果当前指示功率p
′
i
下降仍然超过5％(即p
′
i
＜0.95
×
p
i
)，则改用eivc
l
策略，进一步的补偿进气门进气；如果当前指示功率p
′
i
下降不超过5％，则回归eivc策略进行进气控制。
[0049]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。