[发明专利]阿特金森发动机空燃比计算方法及系统

说明书

本发明提供了一种阿特金森发动机空燃比计算方法及系统，所述阿特金森发动机空燃比计算方法包括：对所述阿特金森发动机气缸的基本进气量进行计算；对所述阿特金森发动机气缸的缸内残余废气量进行计算；对所述阿特金森发动机进气歧管的进气回流量进行计算；根据所述基本进气量和所述缸内残余废气量，对所述阿特金森发动机气缸的基本燃油量进行计算；根据所述进气回流量，对所述阿特金森发动机气缸的燃油补偿量进行计算；根据所述基本燃油量和所述燃油补偿量，对所述阿特金森发动机气缸的喷油量信号进行计算，并对所述空燃比进行计算。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种阿特金森发动机空燃比计算方法及系统。

背景技术

早期的阿特金森(Atkinson)循环，通过一套复杂的曲柄连杆机构，使得发动机的膨胀冲程大于压缩冲程，提高发动机的热效率，但由于此套曲柄连杆结构较为复杂，使得生产制造和维护非常麻烦，因此没有得到推广应用。现代Atkinson循环发动机利用可变气门正时(Variable Valve Timing，VVT)技术，通过晚关进气门将进气冲程吸入气缸的部分气体在压缩冲程推回进气道，从而使得发动机的有效压缩冲程小于有效膨胀冲程，在不增加有效压缩比的情况下提高膨胀比，更大程度的将燃料燃烧后产生的热能转化为机械能，达到提高热效率的目的。此外，在相同的负荷条件下，相比奥拓(Otto)循环，Atkinson循环可以在部分负荷大幅降低泵气损失，从而提高发动机的燃油经济性。

虽然Atkinson循环发动机具有较高的燃油经济性，但其在低速低负荷工况下的动力性较差，无法满足发动机面工况的工作需求，因此在过去很长时间没有得到广泛的应用。近年来，随着发动机电控技术的不断进步，通过VVT和可变压缩比(Variable CompressionRatio，VCR)技术可以实现Otto循环和Atkinson循环的灵活切换，在部分负荷通过Atkinson循环实现高燃油经济性，在全负荷通过Otto循环保证发动机的功率输出；同时，随着混合动力汽车研究力度的逐步增加，可以通过混合动力系统的电动机弥补Atkinson循环发动机低速动力性不足的缺点，即在低速低负荷工况通过电动机驱动，在中高速工况发挥Atkinson循环高热效率的优势。随着节能减排要求的与日俱增，国内外的汽车厂家重新开始对Atkinson循环发动机进行了研究。

现代汽油发动机通过大幅晚关进气门来实现Atkinson循环，例如进气门晚关角可以推迟到110oCAABDC，因此给现有的发动机电控系统带来以下几个问题：1.进气门关闭相位推迟，使得进气冲程吸入缸内的气体发生回流，为了精确地控制空燃比，需要获得回流气体的流量；2.回流气体中包括了已经喷入气缸内的燃油，对于进气道喷射的发动机，回流气体全部为混合气；对于缸内直喷发动机，回流气体中包括了进气冲程喷入缸内的部分燃油；特别对于瞬态工况下，在工况切换前一循环回流到歧管中的混合气，在工况切换后下一循环被重新吸入气缸后，影响缸内的空燃比。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阿特金森发动机空燃比计算方法及系统，以解决现有的阿特金森发动机空燃比计算不准确的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种阿特金森发动机空燃比计算方法，所述阿特金森发动机空燃比计算方法包括：

对所述阿特金森发动机气缸的基本进气量进行计算；

对所述阿特金森发动机气缸的缸内残余废气量进行计算；

对所述阿特金森发动机进气歧管的进气回流量进行计算；

根据所述基本进气量和所述缸内残余废气量，对所述阿特金森发动机气缸的基本燃油量进行计算；

根据所述进气回流量，对所述阿特金森发动机气缸的燃油补偿量进行计算；

根据所述基本燃油量和所述燃油补偿量，对所述阿特金森发动机气缸的喷油量信号进行计算，并对所述空燃比进行计算。