[发明专利]用于确定发动机的排气压力的方法

说明书

本发明提供一种用于确定发动机的排气压力的方法，包括以下步骤：获取等效喷管的流经流量、流通面积和流量系数，以及等效喷管的上游温度、下游压力与上游压力的压力比，等效喷管是根据排气管结构建立的喷管模型。根据流经流量、上游温度、流通面积、流量系数和压力比确定等效喷管的上游压力。根据等效喷管的上游压力确定排气压力。通过引入包括流通截面及流量系数在内的影响因素，以保证发动机缸内热废气的正确计算，进而保证新鲜充量的正确计算，为发动机的油耗、排放、安全性及动力性提供准确的输入。

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体是一种用于确定发动机的排气压力的方法。

背景技术

发动机排气压力的准确性直接决定了发动机缸内残余废气的计算精度，进而影响缸内新鲜充量的精度，并进一步影响到发动机的点火，喷油等参数控制，最终影响发动机的油耗、排放及安全性。对于增压发动机，排气压力的精度还将影响增压控制的精度，进而影响发动机的动力响应。因此，准确的排气压力计算是发动机油耗、排放、安全性及动力性的保障。

排气压力主要分为催化包前压力Pcat及涡轮前压力Pexh，对于非增压发动机排气压力主要指催化包前压力。本发明以增压发动机为例进行阐述，但不限于增压发动机。

目前排气压力的主流计算策略把催前压力简化成排气流量及排气温度的函数，如式(1)，并通过流量及温度查表的方式计算催前压力；而涡前压力的计算被简化成催前压力、排气流量及增压压比π_in的函数，如式(2)。

P_cat＝f(m,T) (1)

P_exh＝f(P_cat,m,π_in) (2)

以上算法对于国五及国五以前排放法规的汽油机精度尚可，但随着排放及油耗法规逐渐趋严，颗粒捕集器(GPF)及可变截面涡轮增压(VGT)越来越多的运用于汽油机，传统的主流排气压力算法由于过于简化将产生较大的误差。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中主流排气压力算法产生较大的误差的问题。提供一种用于确定发动机的排气压力的方法，通过引入流通截面及流量系数的影响因素提高排气压力的测算精度。

提供一种用于确定发动机的排气压力的方法，包括以下步骤：

获取等效喷管的流经流量、流通面积和流量系数，以及等效喷管的上游温度、下游压力与上游压力的压力比，等效喷管是根据排气管结构建立的喷管模型；根据流经流量、上游温度、流通面积、流量系数和压力比确定等效喷管的上游压力；根据等效喷管的上游压力确定排气压力。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种用于确定发动机的排气压力的方法，确定上游压力包括：

式中：

P₁为等效喷管的上游压力；

dm/dt为流经流量；

f(T₁)为根据上游温度和燃气的气体常数获取的上游温度函数；

f(μ1)为根据流量系数获取的流量系数函数；

f(F_res)为根据流通面积获取的流通面积函数；

ψ为根据压力比获取的分段压比函数。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种用于确定发动机的排气压力的方法，预先根据分段压比函数与等效喷管上下游的压力比的对应关系制作对照表，在实际控制发动机时，根据对照表查表获取压力比对应的分段压比函数的数值。

其中，分段压比函数满足关系：