内燃机的控制方法、内燃机的控制装置和内燃机制造方法及图纸

技术编号:34518388 阅读:29 留言:0更新日期:2022-08-13 21:06
本发明专利技术提出了一种内燃机的控制方法、内燃机的控制装置和内燃机。其中,内燃机的控制方法,包括:获取内燃机所在位置的海拔高度和环境温度;以及内燃机的转速;根据海拔高度、环境温度和转速,利用预置喷油量图输出内燃机的喷油量;根据喷油量控制内燃机工作。本申请通过利用预置喷油量图,可以快速的得到不同海拔高度、不同环境温度和不同转速对应的内燃机喷油量,根据喷油量控制内燃机工作,可以精确控制内燃机的扭矩输出,从而减少内燃机在高原地区的功率损失,提高内燃机的高原动力性。提高内燃机的高原动力性。提高内燃机的高原动力性。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的控制方法、内燃机的控制装置和内燃机


[0001]本专利技术涉及内燃机
,具体而言,涉及一种内燃机的控制方法、一种内燃机的控制装置和一种内燃机。

技术介绍

[0002]相关技术中,为了满足内燃机在高原下的扭矩需求,需要通过试验标定的方法来获得不同海拔的喷油量图,试验标定喷油量的方法存在耗时长和试验成本高等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此,本专利技术的第一方面提出了一种内燃机的控制方法。
[0005]本专利技术的第二方面提出了一种内燃机的控制装置。
[0006]本专利技术的第三方面提出了一种内燃机。
[0007]有鉴于此,本专利技术的第一方面提出了一种内燃机的控制方法,包括:获取内燃机所在位置的海拔高度和环境温度,以及内燃机的转速;根据海拔高度、环境温度和转速,利用预置喷油量图输出内燃机的喷油量;根据喷油量控制内燃机工作。
[0008]本专利技术提供的内燃机的控制方法,获取内燃机所在位置的海拔高度和环境温度,以及内燃机的转速。具体地,利用大气压力传感器读取大气压力值,再通过大气压力对应海拔高度转换算法,把大气压力值转化为对应的海拔高度,利用进气温度传感器读取出所在地的环境温度,利用转速传感器读出内燃机目前的转速。
[0009]进一步地,根据海拔高度、环境温度和转速,利用预置喷油量图输出内燃机的喷油量。具体地,预置喷油量图存储在内燃机所在车辆的电子控制单元中。进一步地,根据喷油量控制内燃机工作。
[0010]本申请通过利用预置喷油量图,可以快速的得到不同海拔高度、不同环境温度和不同转速对应的内燃机喷油量,根据喷油量控制内燃机工作,可以精确控制内燃机的扭矩输出,从而减少内燃机在高原地区的功率损失,提高内燃机的高原动力性。
[0011]另外,本专利技术提供的上述实施例中的内燃机的控制方法还可以具有如下附加技术特征:
[0012]在上述技术方案中,在利用预置喷油量图输出内燃机的喷油量之前还包括:利用预设软件,建立内燃机的热力学仿真模型;根据试验数据对热力学仿真模型进行校准,得到内燃机热力学模型;基于内燃机热力学模型计算预设海拔高度范围、预设环境温度范围和预设转速范围对应的内燃机的喷油量;根据预设海拔高度、预设环境温度、预设转速和喷油量建立喷油量图。
[0013]在该技术方案中,在利用预置喷油量图输出内燃机的喷油量之前需要先建立喷油量图。预设软件为热力学仿真软件,建立喷油量图的步骤具体包括:利用热力学仿真软件,建立内燃机的热力学仿真模型,具体地,内燃机的热力学仿真模型为一维热力学仿真模型。
根据试验数据对热力学仿真模型进行校准,得到内燃机热力学模型,对热力学仿真模型进行校准过程是在一维热力学仿真软件中进行的,试验数据通过在平原或部分高原地区选择不少于5个工况点,进行试验而得到的。
[0014]进一步地,基于内燃机热力学模型计算预设海拔高度范围、预设环境温度范围和预设转速范围对应的内燃机的喷油量,内燃机热力学模型为校准后的内燃机的热力学仿真模型。之后在一维热力学仿真软件中进行计算,根据预设海拔高度、预设环境温度、预设转速和喷油量建立喷油量图。
[0015]本申请通过利用一维热力学仿真软件建立内燃机的热力学仿真模型,并根据试验数据对热力学仿真模型进行校准,利用内燃机热力学模型进行喷油量计算,进而建立喷油量图。通过一维热力学仿真软件代替试验标定获得不同海拔的喷油量图的方法,一方面,节省了在不同高原地区进行试验的时间,也降低了长时间试验所带来的大量的人力物力的消耗,另一方面建立了基于不同海拔、不同环境温度和不同转速条件下的内燃机的喷油量图,保证内燃机在不同海拔高度的扭矩需求,实现了精确控制内燃机扭矩输出的目的。
[0016]在上述任一技术方案中,利用预设软件,建立内燃机的热力学仿真模型的步骤,具体包括:利用预设软件创建内燃机热力学仿真所需的子模块;将子模块连接,生成内燃机的热力学仿真模型。
[0017]在该技术方案中,利用热力学仿真软件,建立内燃机的热力学仿真模型的步骤具体包括:利用一维热力学仿真软件创建内燃机热力学仿真所需的子模块,具体地,内燃机热力学仿真所需的子模块包括:内燃机进气系统、增压器、中冷器、内燃机本体结构、内燃机传热、喷油、燃烧、摩擦、内燃机排气系统和废气再循环系统。完成子模块的创建后,按照实际内燃机的设置,将各个子模块连接,生成内燃机的热力学仿真模型。具体地,热力学仿真模型为一维热力学仿真模型。
[0018]在上述任一技术方案中,试验数据包括多个稳态工况点对应的内燃机的运行数据;运行数据包括:管路压损、中冷器压损、缸压曲线、功率、扭矩、爆发压力、比油耗、进气流量、燃油流量、压气机出口压力、压气机进口温度、压气机出口温度、涡轮进口温度、涡轮出口温度、涡轮进口压力、涡轮出口压力、增压器转速。
[0019]在该技术方案中,试验数据包括多个稳态工况点对应的内燃机的运行数据。为了保证得到更准确的内燃机热力学模型,需要在不少于5个的稳态工况点进行试验数据的采集。
[0020]进一步地,稳态工况点位置的选择包括平原和高原。将高原采集到的数据作为校准的依据,可以保证校准后的热力学仿真模型更接近真实,计算得到的喷油量更加准确、可靠。
[0021]内燃机的运行数据包括:管路压损、中冷器压损、缸压曲线、功率、扭矩、爆发压力、比油耗、进气流量、燃油流量、压气机出口压力、压气机进口温度、压气机出口温度、涡轮进口温度、涡轮出口温度、涡轮进口压力、涡轮出口压力、增压器转速。
[0022]具体地,试验数据还包括:转速、油耗、空气流量、进气阻力、进气总管压力和温度,涡轮压力和温度,单缸排温,排气背压和温度,增压器转速,碳平衡、废弃再循环率、废弃再循环中冷器前后压力和温度、废弃再循环阀前后压力、喷油试点、喷油量、喷油轨压、排放数据、压气机图,涡轮图,大气压力和气温等。
[0023]在上述任一技术方案中,根据试验数据对热力学仿真模型进行校准,得到内燃机热力学模型的步骤,具体包括:去掉热力学仿真模型中的增压器模型;将热力学仿真模型中的压气机出口压力、压气机出口温度、涡轮进口压力和涡轮进口温度作为环境边界条件;利用预设软件计算多个稳态工况点的热力学仿真模型的管路的流通阻力,通过调节管路的流通阻力,使内燃机的所有工况点的试验数据与运行数据的误差满足第一预设误差范围。
[0024]在该技术方案中,根据试验数据对热力学仿真模型进行校准,得到内燃机热力学模型的步骤,具体包括:去掉热力学仿真模型中的增压器模型,增压器模型对于热力学仿真模型的校准影响较大,校准热力学仿真模型需要排除增压器模型对整个热力学仿真模型校准的影响。将热力学仿真模型中的压气机出口压力、压气机出口温度、涡轮进口压力和涡轮进口温度作为环境边界条件。其中,第一预设误差范围设置为小于3%。
[0025]利用热力学仿真软件计算多个稳态工况点的热力学仿真模型的管路的流通阻力,通过调节管本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内燃机的控制方法,其特征在于,包括:获取所述内燃机所在位置的海拔高度和环境温度;以及所述内燃机的转速;根据所述海拔高度、所述环境温度和所述转速,利用预置喷油量图输出所述内燃机的喷油量;根据所述喷油量控制所述内燃机工作。2.根据权利要求1所述的内燃机的控制方法,其特征在于,在所述利用预置喷油量图输出所述内燃机的喷油量之前还包括:利用预设软件,建立内燃机的热力学仿真模型;根据试验数据对所述热力学仿真模型进行校准,得到内燃机热力学模型;基于所述内燃机热力学模型计算预设海拔高度范围、预设环境温度范围和预设转速范围对应的所述内燃机的喷油量;根据所述预设海拔高度、预设环境温度、预设转速和所述喷油量建立喷油量图。3.根据权利要求2所述的内燃机的控制方法,其特征在于,所述利用预设软件,建立内燃机的热力学仿真模型的步骤,具体包括:利用所述预设软件创建内燃机热力学仿真所需的子模块;将所述子模块连接,生成所述内燃机的热力学仿真模型。4.根据权利要求3所述的内燃机的控制方法,其特征在于:所述试验数据包括多个稳态工况点对应的内燃机的运行数据;所述运行数据包括:管路压损、中冷器压损、缸压曲线、功率、扭矩、爆发压力、比油耗、进气流量、燃油流量、压气机出口压力、压气机进口温度、压气机出口温度、涡轮进口温度、涡轮出口温度、涡轮进口压力、涡轮出口压力、增压器转速。5.根据权利要求4所述的内燃机的控制方法,其特征在于,所述根据试验数据对所述热力学仿真模型进行校准,得到内燃机热力学模型的步骤,具体包括:去掉所述热力学仿真模型中的增压器模型;将所述热力学仿真模型中的压气机出口压力、压气机出口温度、涡轮进口压力和涡轮进口温度作为环境边界条件;利用所述预设软件计算多个所述稳态工况点的所述热力学仿真模型的管路的流通阻力,通过调节所述管路的流通阻力,使所述内燃机的所有工况点的试验数据与所述运行数据的误差满足第一预设误差范围。6.根据权利要求5所述的内燃机的控制方法,其特征在于,所述根据试验数据对所述热力学仿真模型进行校准,得到内燃机热力学模型的步骤,具体还包括:去掉所述增压器模型;将所述压气机出口压力、所述压气机出口温度、所述涡轮进口压力和所述涡轮进口温度作为环境边界条件;利用所述预设软件计算多个所述稳态工况点的所述热力学仿真模型的燃烧参数和摩擦模型,通过调节所述燃烧参数及所述摩擦模型,使所述内燃机的所有工况点的试验数据与所述运行数据的误差满足所述第一预设误差范围。7.根据权利要求6所述的内燃机的控制方法,其特征在于,所述根据试验数据对所述热力学仿真模型进行校准,得到内燃...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈强丁树峰
申请(专利权)人:湖南道依茨动力有限公司
类型:发明
国别省市:

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