[发明专利]一种气缸废气流量预估方法与系统

说明书

本发明公开了一种气缸废气流量预估方法与系统，属于汽车发动机控制领域，其中，方法的实现包括：根据混合点位置获取EGR控制阀出口的废气压力，并将EGR控制阀出口的废气压力除以EGR取气处的排气岐管压力，得到EGR控制阀的出气口与进气口的气体压比；基于EGR控制阀的出气口与进气口的气体压比及EGR控制阀的气体温度采用基于理想喷嘴处的可压缩气体方程进行预估得到EGR控制阀的废气流量；根据EGR控制阀的废气流量得到进入气缸的废气流量。通过本发明可以有效预估进入气缸的废气流量。

技术领域

本发明属于汽车发动机控制领域，更具体地，涉及一种气缸废气流量预估方法与系统。

背景技术

随着汽车和内燃机工业的高速发展，能源需求和环境保护问题成为当今世界各国所面临的难题，因此，节能和减排已成为内燃机行业发展的两大主题。在节能方面，国内外的汽车厂家通过运用：奥托(Otto)循环、阿特金森(Atkinson)循环、米勒(Miller)循环、高压废气再循环(Exhaust Gas Recirculation，EGR)或低压高压废气再循环等技术，改善发动机的燃烧做功过程，或者通过发动机小型化设计，降低中小负荷的泵气损失，提高传统汽油机的燃油经济性。

涡轮增压发动机可以包括排气再循环EGR，可以从排气中取废气进入进气系统。研究表明EGR系统在改善排放，降低油耗和改善抗爆震能力上有一定优势。在EGR控制中准确预估进入气缸的废气流量和实际EGR率的预估是非常重要的部分，其直接影响了高压EGR控制能否准确且有效。

参考专利申请CN103089460A公开了一种发动机EGR阀闭环控制系统，提出了基于EGR阀进气口和排气口的温度压力和实际流通面积得到实际废气流量。然而由于EGR阀存在热胀冷缩的现象，在同一工况但不同温度下阀有效面积不一样，特别是EGR阀会因为废气的流入而导致阀体有效面积减小。该方法并未考虑EGR阀在废气流量通过后会导致EGR阀累积排放物而导致其实际流通面积变化的情况，导致进入气缸的废气流量的预估方案误差较大。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种气缸废气流量预估方法与系统，可以有效预估进入气缸的废气流量。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种气缸废气流量预估方法，包括：

根据混合点位置获取EGR控制阀出口的废气压力，并将EGR控制阀出口的废气压力除以EGR取气处的排气岐管压力，得到EGR控制阀的出气口与进气口的气体压比；

基于EGR控制阀的出气口与进气口的气体压比及EGR控制阀的气体温度采用基于理想喷嘴处的可压缩气体方程进行预估得到EGR控制阀的废气流量；

根据EGR控制阀的废气流量得到进入气缸的废气流量。

在一些可选的实施方案中，所述根据混合点位置获取EGR控制阀出口的废气压力，包括：

在混合点位置为进气岐管时，取进气岐管的气体压力p_Manifold作为EGR控制阀出口的废气压力p_{EGRValveOutlet}；

在混合点位置为进气支管时，基于进气岐管的气体压力p_Manifold，采用速度密度法预估得到EGR气体混合进入进气岐管的混合气的气体压力p_EGRJuction，将混合气的气体压力p_EGRJuction作为EGR控制阀出口的废气压力p_{EGRValveOutlet}。