[发明专利]一种双VVT增压直喷汽油机的新鲜气量计算方法

说明书

本发明提供了一种双VVT增压直喷汽油机的新鲜气量计算方法，包括：基于缸内总气体压力、体积和温度与标况下的压力、体积和温度之间的比值确定缸内总气体的相对质量；基于缸内滞留废气压力、体积和温度与标况下的压力、体积和温度之间的比值确定缸内滞留废气的相对质量；基于缸内回流废气压力、体积和温度与标况下的压力、体积和温度之间的比值确定缸内回流废气的相对质量；将所确定的缸内总气体的相对质量减去所确定的缸内滞留废气的相对质量和缸内回流废气的相对质量得到的差值作为缸内新鲜气量。本发明能够弱化实际气体状态方程中与物理性质有关的常数的影响，从而提高缸内新鲜气量的计算精度。

技术领域

本发明属于汽油机控制领域，涉及一种配置有进气门可变正时和排气门可变正时(Variable Valve Timing，VVT)的增压直喷汽油机新鲜气量计算方法。

背景技术

缸内直喷汽油机由于在输出功率和扭矩方面所能取得的效益以及在降低燃油消耗和污染物方面所存在的巨大潜力而得到广泛的应用，缸内直喷、涡轮增压与双VVT的组合可以充分挖掘缸内直喷在节能减排方面的潜力，并且能够减小爆震倾向、改善低速加速时的响应性，但这种组合也使得汽油机的进气过程变得复杂，缸内新鲜气量和进气歧管压力之间的线性关系被破坏，并且有可能存在更加复杂的扫气工况，使得准确计算汽油机的新鲜进气量变得困难，而准确计算汽油机的新鲜气量是空燃比闭环控制、VVT控制和增压控制等控制功能准确实施的前提条件，也是增压直喷汽油机控制的基础。因此，如何准确计算汽油机的新鲜气量对于准确控制喷油量、点火角等关键参数变得尤其重要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种双VVT增压直喷汽油机的新鲜气量计算方法，该方法能够准确计算汽油机的新鲜气量。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种双VVT增压直喷汽油机的新鲜气量计算方法，包括：将缸内总气体压力与标准状况下的气体压力的比值、缸内总气体体积与标准状况下的缸内气体体积的比值、以及标准状况下的气体温度与缸内总气体温度的比值相乘得到的积确定为缸内总气体的相对质量；将缸内滞留废气压力与标准状况下的气体压力的比值、缸内滞留废气体积与标准状况下的缸内气体体积的比值、以及标准状况下的气体温度与缸内滞留废气温度的比值相乘得到的积确定为缸内滞留废气的相对质量；将缸内回流废气压力与标准状况下的气体压力的比值、缸内回流废气体积与标准状况下的缸内气体体积的比值、以及标准状况下的气体温度与缸内回流废气温度的比值相乘得到的积确定为缸内回流废气的相对质量；基于确定的缸内总气体的相对质量、缸内滞留废气的相对质量和缸内回流废气的相对质量确定新鲜气量。

可选地，所述方法包括对回流工况下的新鲜气量和对扫气工况下的新鲜气量进行计算；

其中，所述回流工况下的新鲜气量为缸内新鲜气量，所述缸内新鲜气量等于所述缸内总气体的相对质量减去所述缸内滞留废气的相对质量和所述缸内回流废气的相对质量；

所述扫气工况的新鲜气量包括缸内新鲜气量与缸外新鲜气量，所述扫气工况的缸内新鲜气量等于所述缸内总气体的相对质量，所述缸外新鲜气量等于所述缸内回流废气的相对质量减去所述缸内滞留废气的相对质量。

可选地，还包括基于进气门移动角度和排气门移动角度确定VVT权重因子，所述VVT权重因子用于对所述缸内总气体压力和所述缸内回流废气体积进行修正。

可选地，所述VVT权重因子等于排气门移动角度除以进气门移动角度和排气门移动角度的和得到的商。

可选地，所述缸内总气体压力基于进气歧管压力和预设的压力修正值确定，其中，所述预设的压力修正值基于当前的发动机转速和重叠角确定的第一压力修正值和第二压力修正值、当前的进气门移动角度和排气门移动角度确定的VVT权重因子确定；

所述缸内总气体体积基于所述标准状况下的缸内气体体积、当前的进气门关闭角度、发动机压缩比、连杆长度和曲轴半径确定；