CN116201646B - 一种燃气量的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种燃气量的控制方法及装置,获取发动机的扭矩需求,根据扭矩需求计算设定空气流量,再将设定空气流量输入微分跟踪器,根据微分跟踪器,输出设定空气流量的变化率,并基于预先标定的第一对应关系,根据设定空气流量的变化率和发动机的转速,确定第一修正系数,从而控制燃气量的喷射。本申请能够在原本计算得到的燃气喷射量的基础上进行修正,从而弥补燃气量的延迟,提高了发动机系统中燃气量变化的响应速度,从而实现了空气和燃气到达混合点进行混合时,实际空气量和实际燃气量的比值满足预设比例。
Description
技术领域
本申请主要涉及发动机燃烧技术领域,特别涉及一种燃气量的控制方法及装置。
背景技术
对于天然气发动机,过量空气系数的控制十分关键。过量空气系数是实际空燃比与理论空燃比的比值,其中,理论空燃比为每克燃料完全燃烧,所需的最少的空气克数;实际空燃比则为实际燃烧过程中,空气与燃气的混合气中空气与燃气的质量之比。对于采用当量燃烧技术路线的发动机,需要将过量空气系数控制在1附近,即实际空燃比接近理论空燃比;此时,燃烧中产生的NOX(氮氧化物)和HC(碳氢化物)的排放量较低。
目前,为了保证发动机的当量燃烧,主要的控制思路为,通过实际空气量计算需要喷射的燃气量,再根据计算得到的燃气量,实现燃气的喷射,使得实际空气量和实际燃气量的比值接近理论空燃比,从而使得过量空气系数满足当量燃烧要求。
在稳定工况下,上述控制过程中空气量的变化较为平稳,空气和燃气在混合时也能维持相对固定的比例。然而,在瞬态工况下,例如油门短时间内急剧变化的情况下,空气量也会相应地急剧变化,此时如果采用根据实际空气量确定燃气喷射量的控制策略,由于电力延迟、机械延迟、气体流动延迟等因素,实际燃气量的变化难以和实际空气量的变化及时同步,即发动机系统中燃气的响应速度慢于空气,从而无法实现空气和燃气到达混合点进行混合时,实际空气量和实际燃气量的比值满足预设比例,造成过量空气系数偏大或偏小,而过量空气系数偏大或偏小都可能导致NOX和HC等废气的排放量超标。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种燃气量的控制方法及装置,能够在空气量急剧变化时实现对燃气量的及时修正,提高了发动机系统中燃气量变化的响应速度。
一方面,本申请提供了一种燃气量的控制方法,所述方法包括:
获取发动机的扭矩需求,根据所述扭矩需求,计算设定空气流量,所述设定空气流量用于表征设定空气量随时间变化的信号;
将所述设定空气流量输入微分跟踪器,根据所述微分跟踪器,输出所述设定空气流量的变化率;
基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,确定第一修正系数,所述第一对应关系用于表征设定空气流量的变化率、发动机的转速和第一修正系数之间的对应关系;
根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射。
可选的,所述方法还包括:
将所述设定空气流量输入微分惯性控制器,得到第二修正系数;所述微分惯性控制器用于获取所述设定空气量的强瞬态变化;
所述根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射,包括:
根据所述第一修正系数和所述第二修正系数,控制燃气量的喷射。
可选的,所述方法还包括:
基于预先标定的第二对应关系,根据所述发动机的转速和所述发动机的节气门开度,确定是否需要对燃气量进行修正,所述第二对应关系用于表征所述转速、所述节气门开度和是否需要对燃气量进行修正的对应关系;
若否,则不对燃气量进行修正;
若是,则执行所述根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射。
可选的,所述基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,确定第一修正系数包括:
基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,得到滤波前的第一修正系数;
将所述滤波前的第一修正系数输入低通滤波器,确定所述第一修正系数。
可选的,所述根据所述微分惯性控制器,得到第二修正系数包括:
根据所述微分惯性控制器,得到滤波前的第二修正系数;
将所述滤波前的第二修正系数输入低通滤波器,得到所述第二修正系数。
可选的,所述根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射,包括:
根据所述第一修正系数,确定燃气的修正量;
根据所述设定空气流量,确定燃气的设定量;
将所述燃气的设定量和所述燃气的修正量相加得到燃气的喷射量,根据所述燃气的喷射量控制所述燃气量的喷射。
可选的,所述根据所述设定空气流量,确定燃气的设定量,包括:
根据所述设定空气流量,计算得到节气门的需求开度;
根据所述节气门的需求开度,对节气门开度进行控制,并确定实际空气量;
根据所述实际空气量,确定所述燃气的设定量。
另一方面,本申请还提供了一种燃气量的控制装置,所述装置包括:
空气流量计算单元,用于获取发动机的扭矩需求,根据所述扭矩需求,计算设定空气流量,所述设定空气流量用于表征设定空气量随时间变化的信号;
变化率跟踪单元,用于将所述设定空气流量输入微分跟踪器,根据所述微分跟踪器,输出所述设定空气流量的变化率;
第一修正系数确定单元,用于基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,确定第一修正系数,所述第一对应关系用于表征设定空气流量的变化率、发动机的转速和第一修正系数之间的对应关系;
喷射控制单元,用于根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射。
另一方面,本申请还提供了一种设备,所述设备包括:处理器和存储器;
所述存储器,用于存储指令;
所述处理器,用于执行所述存储器中的所述指令,执行以上方面所述的方法。
另一方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有程序代码或指令,当其在计算机上运行时,使得所述计算机执行以上方面所述的方法。
由此可见,本申请实施例有如下有益效果:
本申请通过获取发动机的扭矩需求,根据扭矩需求计算设定空气流量,再将设定空气流量输入微分跟踪器,根据微分跟踪器,输出设定空气流量的变化率,并基于预先标定的第一对应关系,根据设定空气流量的变化率和发动机的转速,确定第一修正系数,从而控制燃气量的喷射。本申请中通过捕捉到设定空气流量的变化率,预测空气流量瞬态的变化趋势和幅度,从而能够在原本的控制策略的基础上,确定需要补充或减少的燃气量,在原本计算得到的燃气喷射量的基础上进行修正,从而弥补燃气量的延迟,提高了发动机系统中燃气量变化的响应速度,从而实现了空气和燃气到达混合点进行混合时,实际空气量和实际燃气量的比值满足预设比例,过量空气系数符合预设要求,有利于保证发动机排放达标。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种燃气量的控制方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的一种微分跟踪器的模块示意图;
图3为本申请实施例提供的一种燃气量控制的具体流程图;
图4为本申请实施例提供的一种燃气量的控制装置的示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是本申请还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
目前,对于天然气燃烧控制策略,主要存在以下问题:
瞬态工况下,例如油门短时间内急剧变化的情况下,空气量也会相应地急剧变化,此时采用根据实际空气量确定燃气喷射量的控制策略,由于电力延迟、机械延迟、气体流动延迟等因素,实际燃气量的变化难以和实际空气量的变化及时同步,即发动机系统中燃气的响应速度慢于空气,从而无法实现空气和燃气到达混合点进行混合时,实际空气量和实际燃气量的比值满足预设比例,造成过量空气系数偏大或偏小,从而导致废气的排放超标。
为了解决上述问题,本申请提供了一种燃气量的控制方法及装置,通过捕捉设定空气流量的变化趋势和幅度,在空气量急剧变化时实现对燃气量的及时修正,从而提高了发动机系统中燃气量变化的响应速度,保证实际空燃比满足预设比例,有利于排放达标。
为了便于理解,下面结合附图对本申请实施例提供的一种燃气量的控制方法及装置进行详细的说明。
参考图1所示,为本申请实施例提供的一种燃气量的控制方法的流程图,该方法可以包括以下步骤:
S101:获取发动机的扭矩需求,根据所述扭矩需求,计算设定空气流量。
其中,所述设定空气流量用于表征设定空气量随时间变化的信号。
发动机的扭矩需求可以由驾驶员的请求扭矩获得。进入发动机系统中实际参与燃烧的空气量,即实际的空气量,是由发动机实际的节气门开度决定的。其中,发动机的节气门开度,即发动机的节气门开启角度,用于改变发动机的进气量。获取发动机的扭矩需求之后,发动机的节气门根据扭矩需求张开合适的角度,使空气从节气门中进入发动机系统,从而使空气实际参与燃烧,上述过程可能存在电力延迟、机械延迟、空气流动延迟等,需要耗费一定的时间。如果采用根据实际空气量计算燃气喷射量的策略,则会造成燃气喷射较空气延迟,无法达到设定的空燃比,从而满足当量燃烧的条件。
本申请实施例中,为了在发动机整个系统的配合需求的源头处进行控制,避免上述策略造成的延迟问题,首先通过扭矩需求,确定设定空气流量。设定空气流量,即空气流量的设定值,是由扭矩需求确定的空气流量的理论值。根据扭矩需求可以计算得到节气门的需求开度,即节气门开度的理论值,从而可以确定出在当前设定的扭矩下,空气量的理论值,即设定空气量。本申请实施例中,可以通过对扭矩需求的信号进行采集,确定设定空气量随时间变化的信号,即设定空气流量。
S102:将所述设定空气流量输入微分跟踪器,根据所述微分跟踪器,输出所述设定空气流量的变化率。
本申请实施例中,将设定空气流量输入微分跟踪器,能够根据微分跟踪器,输出设定空气流量的变化率。通过对设定空气流量的变化率的跟踪和输出,能够获取设定空气流量的变化趋势及幅度,从而对空气流量的瞬态变化进行预测。具体地,设定空气流量的变化率可以为设定空气流量的一阶导数,微分跟踪器可以为一种带导数动态跟踪性能的低通滤波器。
一种可能的实现方式中,本申请实施例中,微分跟踪器还可以对设定空气流量进行跟踪与输出,便于发动机系统对设定空气流量的实时跟踪。一种可能的实现方式中,微分跟踪器还可以配置有过滤信号噪声的模块,能够从含有随机噪声的信号和微分信号中过滤高频噪声。具体地,将设定空气流量输入微分跟踪器,跟踪并输出降噪后的设定空气流量,能够减小短时间内的噪声扰动影响,有利于使得发动机系统对设定空气流量进行更准确的跟踪。
具体地,微分跟踪器的具体模块设计可以参考图2所示的本申请实施例提供的一种微分跟踪器的模块示意图。如图2,设定空气流量输入微分跟踪器后,可以得到两个输出,分别为一阶目标输出和二阶目标输出。其中,一阶目标输出为降噪后的设定空气流量,二阶目标输出是根据一阶目标输出求一阶导得到的,二阶目标输出即为设定空气流量的变化率。
更进一步的,一阶目标输出和二阶目标输出的计算公式可以为:
y1(k+1)=y1(k)+hy2(k)
y2(k+1)=y2(k)+hfst(y1(k)-v(k),y2(k),r,h)
其中,y1用于表征一阶目标输出的函数,y2用于表征二阶目标输出的函数。h为采样周期,v(k)为k时刻输入信号,r为跟踪效率参数,fst为最速控制综合函数。
需要说明的是,在实际应用中,根据具体需要,还可以在微分跟踪器中设置有各阶微分求导的计算模块,从而输出设定空气流量的各阶微分的导数,在此不作任何限定。
S103:基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,确定第一修正系数,所述第一对应关系用于表征设定空气流量的变化率、发动机的转速和第一修正系数之间的对应关系。
本申请实施例中,可以根据预先标定的第一对应关系,根据微分跟踪器输出的设定空气流量的变化率和发动机当前的转速,确定第一修正系数的大小。具体地,第一对应关系的预先标定方法可以为进行多组瞬态工况下的空燃比标定实验,计算在不同的变化率、转速下,为达到当量燃烧需要补充的燃气量。第一对应关系可以为变化率、转速和第一修正系数的MAP,为了方便说明,此处命名为第一MAP;在实际应用中,第一MAP可以格式化在程序代码中,将变化率、转速输入第一MAP,即可输出当前变化率和转速下的第一修正系数。具体地,第一修正系数可以为绝对值取值在0到1之间的一个因子,用来确定需要修正的燃气量。
一种可能的实现方式中,所述基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,确定第一修正系数包括:
基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,得到滤波前的第一修正系数;
将所述滤波前的第一修正系数输入低通滤波器,确定所述第一修正系数。
本申请实施例中,低通滤波器能够过滤掉高频变化信号,延长信号变化作用时长。
S104:根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射。
本申请实施例中,确定第一修正系数之后,可以根据第一修正系数,确定需要补充的燃气量,从而控制燃气量的喷射。
一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
基于预先标定的第二对应关系,根据所述发动机的转速和所述发动机的节气门开度,确定是否需要对燃气量进行修正,所述第二对应关系用于表征所述转速、所述节气门开度和是否需要对燃气量进行修正的对应关系;
若否,则不对燃气量进行修正;
若是,则执行所述根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射。
本申请实施例中,可能存在一些工况下,不需要对燃气量进行额外的修正;第二对应关系的预先标定方法可以为进行多组瞬态工况下的空燃比标定实验,计算在不同转速、节气门开度的大小下,是否需要对燃气量进行修正。第二对应关系可以为转速、节气门开度和是否需要对燃气量进行修正的MAP,为了方便说明,此处命名为第二MAP;在实际应用中,第二MAP可以格式化在程序代码中,将转速、节气门开度输入第二MAP,即可确定当前工况下是否需要对燃气量进行修正。
一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
将所述设定空气流量输入微分惯性控制器,得到第二修正系数;所述微分惯性控制器用于获取所述设定空气量的强瞬态变化;
所述根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射,包括:
根据所述第一修正系数和所述第二修正系数,控制燃气量的喷射。
本申请实施例中,可以将设定空气流量分两路分别进行处理,一路通过微分跟踪器,输出设定空气流量的变化率,从而确定第一修正系数;另一路通过微分惯性控制器,确定第二修正参数。
其中,微分惯性控制器具体可以为PID(Proportion IntegrationDifferentiation,比例积分微分)控制器中的微分惯性控制器;根据微分惯性控制器,可以获取设定空气流量的强瞬态变化,在瞬态变化初期提供峰值较大的修正。具体地,强瞬态变化可以为油门突变造成的瞬间变化率。微分惯性控制器能够有效提升燃气的动态响应性,提高控制精度。
本申请实施例中,可以结合分别通过微分跟踪器和微分惯性控制器的两路输出,对燃气量进行控制。具体地,微分跟踪器可以柔化信号的瞬态变化,根据设定空气流量的变化率对燃气进行控制,通过微分跟踪器的修正作用时间也会更长,可以实现在整个瞬态工况过程中燃气量的修正;微分惯性控制器则主要作用于瞬态工况初期,设定空气流量急剧变化时,输出瞬间的修正量,作用时间较短,但能够有效提升燃气的动态响应,提高控制精度。
一种可能的实现方式中,所述根据所述微分惯性控制器,得到第二修正系数包括:
根据所述微分惯性控制器,得到滤波前的第二修正系数;
将所述滤波前的第二修正系数输入低通滤波器,得到所述第二修正系数。
本申请实施例中,低通滤波器能够过滤掉高频变化信号,延长信号变化作用时长。
一种可能的实现方式中,所述根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射,包括:
根据所述第一修正系数,确定燃气的修正量;
根据所述设定空气流量,确定燃气的设定量;
将所述燃气的设定量和所述燃气的修正量相加得到燃气的喷射量,根据所述燃气的喷射量控制所述燃气量的喷射。
本申请实施例中,可以根据第一修正系数,确定最终修正系数,最终修正系数可以为绝对值取值在0到1之间的一个因子,用来确定需要修正的燃气量。具体地,最终修正系数可以是根据第一修正系数,或根据第一修正系数和第二修正系数确定的。将最终修正系数表示为r,第一修正系数表示为r1,第二修正系数表示为r2,则一种可能的实现方式中,r=r1+r2,其中r、r1、r2都可以随时间变化而变化。燃气量的修正量可以是根据最终修正系数和空气量的充量确定的,具体可以为最终修正系数和充量的乘积,具体如何根据最终修正系数确定燃气量的修正量由最终修正系数的标定方式确定;其中,充量为每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量与进气状态下理论计算充满气缸工作容积的空气质量比值,表征负荷。
一种可能的实现方式中,所述根据所述设定空气流量,确定燃气的设定量,包括:
根据所述设定空气流量,计算得到节气门的需求开度;
根据所述节气门的需求开度,对节气门开度进行控制,并确定实际空气量;
根据所述实际空气量,确定所述燃气的设定量。
本申请实施例还提供了一种燃气量控制的具体流程图,如图3所示。
如图所示,设定空气流量分别输入微分跟踪器和微分惯性控制器,通过微分跟踪器,跟踪输出设定空气流量和变化率;将转速和变化率输入第一MAP,并经过低通滤波器,得到第一修正系数;通过微分惯性控制器,并经过低通滤波器,得到第二修正系数;将第一修正系数和第二修正系数相加,得到最终修正系数;将转速和节气门开度输入第二MAP,若不需要修正,则不进行修正;若需要进行修正,则将最终修正系数和充量相乘,得到燃气量的修正量,再将燃气的修正量和燃气的设定量相加,得到燃气的喷射量,并控制燃气喷射。
本申请实施例通过获取发动机的扭矩需求,根据扭矩需求计算设定空气流量,再将设定空气流量输入微分跟踪器,根据微分跟踪器,输出设定空气流量的变化率,并基于预先标定的第一对应关系,根据设定空气流量的变化率和发动机的转速,确定第一修正系数,从而控制燃气量的喷射。本申请中通过捕捉到设定空气流量的变化率,预测空气流量瞬态的变化趋势和幅度,从而能够在原本的控制策略的基础上,确定需要补充或减少的燃气量,在原本计算得到的燃气喷射量的基础上进行修正,从而弥补燃气量的延迟,提高了发动机系统中燃气量变化的响应速度,从而实现了空气和燃气到达混合点进行混合时,实际空气量和实际燃气量的比值满足预设比例,过量空气系数符合预设要求,有利于保证发动机排放达标。
基于以上燃气量的控制方法,本申请实施例还提供了一种燃气量的控制装置,参考图4所示,该图为本申请实施例提供的一种燃气量的控制装置的示意图,该装置200可以包括:
空气流量计算单元201,用于获取发动机的扭矩需求,根据所述扭矩需求,计算设定空气流量,所述设定空气流量用于表征设定空气量随时间变化的信号;
变化率跟踪单元202,用于将所述设定空气流量输入微分跟踪器,根据所述微分跟踪器,输出所述设定空气流量的变化率;
第一修正系数确定单元203,用于基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,确定第一修正系数,所述第一对应关系用于表征设定空气流量的变化率、发动机的转速和第一修正系数之间的对应关系;
喷射控制单元204,用于根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射。
一种可能的实现方式中,所述装置还包括:
第二修正系数确定单元,用于将所述设定空气流量输入微分惯性控制器,得到第二修正系数;所述微分惯性控制器用于获取所述设定空气量的强瞬态变化;
所述喷射控制单元,具体用于:根据所述第一修正系数和所述第二修正系数,控制燃气量的喷射。
一种可能的实现方式中,所述装置还包括:
判断单元,用于基于预先标定的第二对应关系,根据所述发动机的转速和所述发动机的节气门开度,确定是否需要对燃气量进行修正,所述第二对应关系用于表征所述转速、所述节气门开度和是否需要对燃气量进行修正的对应关系;
若否,则不对燃气量进行修正;
若是,则执行所述根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射。
一种可能的实现方式中,所述第一修正系数确定单元具体用于:基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,得到滤波前的第一修正系数;
将所述滤波前的第一修正系数输入低通滤波器,确定所述第一修正系数。
一种可能的实现方式中,所述第二修正系数确定单元具体用于:根据所述微分惯性控制器,得到滤波前的第二修正系数;
将所述滤波前的第二修正系数输入低通滤波器,得到所述第二修正系数。
一种可能的实现方式中,所述喷射控制单元具体用于:
根据所述第一修正系数,确定燃气的修正量;
根据所述设定空气流量,确定燃气的设定量;
将所述燃气的设定量和所述燃气的修正量相加得到燃气的喷射量,根据所述燃气的喷射量控制所述燃气量的喷射。
一种可能的实现方式中,所述喷射控制单元具体用于:
根据所述设定空气流量,计算得到节气门的需求开度;
根据所述节气门的需求开度,对节气门开度进行控制,并确定实际空气量;
根据所述实际空气量,确定所述燃气的设定量。
基于以上燃气量的控制方法,本申请实施例还提供了一种设备,该设备可以包括:处理器和存储器;
存储器,用于存储指令;
处理器,用于执行所述存储器中的所述指令,执行上文所述的燃气量的控制方法。
基于以上消燃气量的控制方法,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有程序代码或指令,当其在计算机上运行时,使得所述计算机执行上文所述的燃气量的控制方法。
需要说明的是,本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种燃气量的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取发动机的扭矩需求,根据所述扭矩需求,计算设定空气流量,所述设定空气流量用于表征设定空气量随时间变化的信号;
将所述设定空气流量输入微分跟踪器,根据所述微分跟踪器,输出所述设定空气流量的变化率;
基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,确定第一修正系数,所述第一对应关系用于表征设定空气流量的变化率、发动机的转速和第一修正系数之间的对应关系;
根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述设定空气流量输入微分惯性控制器,得到第二修正系数;所述微分惯性控制器用于获取所述设定空气量的强瞬态变化;
所述根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射,包括:
根据所述第一修正系数和所述第二修正系数,控制燃气量的喷射。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于预先标定的第二对应关系,根据所述发动机的转速和所述发动机的节气门开度,确定是否需要对燃气量进行修正,所述第二对应关系用于表征所述转速、所述节气门开度和是否需要对燃气量进行修正的对应关系;
若否,则不对燃气量进行修正;
若是,则执行所述根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,确定第一修正系数包括:
基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,得到滤波前的第一修正系数;
将所述滤波前的第一修正系数输入低通滤波器,确定所述第一修正系数。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述微分惯性控制器,得到第二修正系数包括:
根据所述微分惯性控制器,得到滤波前的第二修正系数;
将所述滤波前的第二修正系数输入低通滤波器,得到所述第二修正系数。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射,包括:
根据所述第一修正系数,确定燃气的修正量;
根据所述设定空气流量,确定燃气的设定量;
将所述燃气的设定量和所述燃气的修正量相加得到燃气的喷射量,根据所述燃气的喷射量控制所述燃气量的喷射。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述设定空气流量,确定燃气的设定量,包括:
根据所述设定空气流量,计算得到节气门的需求开度;
根据所述节气门的需求开度,对节气门开度进行控制,并确定实际空气量;
根据所述实际空气量,确定所述燃气的设定量。
8.一种燃气量的控制装置,其特征在于,所述装置包括:
空气流量计算单元,用于获取发动机的扭矩需求,根据所述扭矩需求,计算设定空气流量,所述设定空气流量用于表征设定空气量随时间变化的信号;
变化率跟踪单元,用于将所述设定空气流量输入微分跟踪器,根据所述微分跟踪器,输出所述设定空气流量的变化率;
第一修正系数确定单元,用于基于预先标定的第一对应关系,根据所述设定空气流量的变化率和所述发动机的转速,确定第一修正系数,所述第一对应关系用于表征设定空气流量的变化率、发动机的转速和第一修正系数之间的对应关系;
喷射控制单元,用于根据所述第一修正系数,控制燃气量的喷射。
9.一种设备,其特征在于,所述设备包括:处理器和存储器;
所述存储器,用于存储指令;
所述处理器,用于执行所述存储器中的所述指令,执行权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有程序代码或指令,当其在计算机上运行时,使得所述计算机执行以上权利要求1-7任一项所述的方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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