CN110337537A - 非道路燃气发动机的燃气控制系统及其燃气控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非道路燃气发动机的燃气控制系统及其燃气控制方法,前者包括有混合器,混合器上分别设置有空气入口、燃气入口和混合气出口,空气入口设置有第一压力传感器,燃气入口间隔设置有第二压力传感器和调压阀,混合气出口设置有第三压力传感器;第一压力传感器、第二压力传感器、调压阀和第三压力传感器分别电连接控制器,控制器依据第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器反馈的压力信息控制调压阀的开度,以便调整混合气的空燃比。该系统结构简单,通过调节设置在燃气入口处的调压阀,控制进入混合器的燃气压力,控制各工况下所需的空燃比,实现闭环控制,使得空燃比控制范围更小,精度更高,提高发动机的瞬态响应速率。

Description

非道路燃气发动机的燃气控制系统及其燃气控制方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域,尤其涉及一种非道路燃气发动机的燃气控制系统,本发明还涉及一种包括上述燃气控制系统的非道路燃气发动机的燃气控制方法。
背景技术
燃气发动机主要以LPG(液化石油气)、天然气、生物质气等作为燃料,其燃烧后的主要产物是CO2、NOx等气体,对环境的污染小,已被各国作为清洁动力广泛应用,燃气发动机的性能主要取决于供气系统所提供燃气及其混合的质量,其供气系统中的混合器对发动机性能有着重要的影响。
目前,现有技术中非道路燃气发动机上用的混合器主要以文丘里式混合器和比例式混合器为主,其中,文丘里式混合器主要是利用喉口截面静压低将燃气吸入进行混合,但是该种混合器既要通过喉口处的相关尺寸实现燃气与空气的均匀混合,又要控制空气的进出口流量,使得控制精度低,而且控制难度也大;比例式混合器利用空气和燃气与进气道的压差来调节内芯的开度,来控制混合气的空燃比,但是该种结构控制范围不够小,而且响应速度慢的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题,该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明提供了一种非道路燃气发动机的燃气控制系统,包括有混合器,所述混合器上分别设置有空气入口、燃气入口和混合气出口,所述空气入口设置有第一压力传感器,所述燃气入口间隔设置有第二压力传感器和调压阀,所述混合气出口设置有第三压力传感器;
所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述调压阀和所述第三压力传感器分别电连接控制器,所述控制器依据所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述第三压力传感器反馈的压力信息控制所述调压阀的开度,以便调整混合气的空燃比。
优选地,所述第二压力传感器介于所述燃气入口和所述调压阀之间。
优选地,所述混合器内设置有燃气通道、空气通道、传压通道、混合腔和工作腔,所述燃气通道分别与所述燃气入口和所述混合腔连通,所述空气通道分别与所述空气入口和混合腔连通,所述混合腔的一端与所述混合气出口连通,所述混合腔的另一端经所述传压通道与所述工作腔连通;
所述传压通道能够将所述混合气出口的压差传递至所述工作腔,所述工作腔的运动能够使所述空气入口和所述燃气入口开启,将燃气和空气吸入所述混合腔内。
优选地,所述混合器包括具有开口端的内芯,所述开口端朝向所述混合气出口,所述开口端内部设置有导柱,所述导柱与所述内芯同轴设置,所述导柱同轴插入燃气管内,所述燃气管分别与所述导柱的外壁和所述内芯的内壁间隔设置形成所述燃气通道。
优选地,所述内芯外部套装有套筒,所述套筒与所述内芯同轴设置,所述套筒的长度与所述内芯的长度相等,所述套筒的内壁与所述内芯的外壁间隔设置形成所述传压通道。
优选地,所述套筒远离所述混合气出口的端面通过弹性组件连接有上盖,所述弹性组件包括有膜片和弹簧;
所述膜片的一端环形连接在所述套筒远离所述混合气出口的端面上,所述膜片的另一端环形连接在所述上盖的端面上,所述套筒、所述膜片和所述上盖之间形成所述工作腔;
所述弹簧的一端与所述上盖固接,所述弹簧的另一端与所述套筒固接,所述弹簧与所述套筒同轴设置。
优选地,所述套筒的外部套装有壳体,所述壳体与所述套筒同轴设置,所述壳体的内壁与所述套筒的外壁间隔设置形成空气通道;
所述壳体的长度大于所述内芯的长度,所述混合气出口设置在所述壳体远离所述内芯的端口,所述混合腔介于所述内芯与所述混合气出口之间。
本发明还提供一种非道路燃气发动机的燃气控制方法,其通过如上所述的燃气控制系统实施,该燃气控制方法的步骤如下:
S1:S1:产生负压,将负压传递至工作腔;
S2:驱动工作腔移动,分别将空气入口和燃气入口打开;
S3:分别采集燃气入口、空气入口和混合气出口的当前压力;
S4:根据燃气密度,燃气当前压力、燃气通道的参数计算当前燃气流量;
S5:根据空气密度,空气当前压力、空气通道的参数计算当前空气流量;
S6:根据当前空气流量和当前燃气流量计算当前空燃比,判断将当前空燃比与实际工况空燃比是否相同,若是,则保持当前状态,若否,则转入S7;
S7:根据实际工况空燃比确定当前所需燃气压力;
S8:根据当前所需燃气压力控制调压阀的开度。
优选地,在步骤S4中,当前燃气流量的计算公式为:
其中,Q为燃气流量,C为结构常数,L为燃气通道的径向截面周长,h为进气位移,P为燃气当前压力,P为混合气当前压力,ρ为燃气密度;
在步骤S5中,当前空气流量的计算公式为:
其中,Q为空气流量,C为结构常数,L为空气通道的径向截面周长,h为进气位移,P为燃气当前压力,P为混合气当前压力,ρ为空气密度。
优选地,在步骤S7中,当前空燃比的公式为:
经过推导可知,燃气压力的计算公式为:
与现有技术相比,本发明所述提供的非道路燃气发动机的燃气控制系统及其控制方法的有益效果为:
1、在测定空气的当前压力、混合气的当前压力的前提下,通过调节设置在燃气入口处的调压阀,控制进入混合器的燃气压力,从而控制各工况下所需的空燃比,实现闭环控制,使得空燃比控制范围更小,精度更高。
2、可根据发动机的瞬态工况自动调节混合器的空燃比,提高发动机的瞬态响应速率。
3、结构简单,能够有效降低制造成本,同时,性能佳,控制精度高。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明所提供的非道路燃气发动机的燃气控制系统的结构示意图;
图2为本发明所述提供的非道路燃气发动机的燃气控制方法的流程图。
附图标记
1为内芯,11为导柱;
2为套筒;
3为壳体;
4上盖;
5为膜片;
6为弹簧;
7为空气入口,71为第一压力传感器;
8为混合气出口,81为第三压力传感器;
9为燃气入口,91为第二压力传感器,92为调压阀;
10为控制器。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
请参考图1,图1为本发明所提供的非道路燃气发动机的燃气控制系统的结构示意图。
在一种具体实施方式中,本发明所提供的非道路燃气发动机的燃气控制系统,包括有混合器,所述混合器上分别设置有空气入口7、燃气入口9和混合气出口8,所述空气入口7设置有第一压力传感器71,所述燃气入口9间隔设置有第二压力传感器91和调压阀92,所述混合气出口8设置有第三压力传感器81;所述第一压力传感器71、所述第二压力传感器91、所述调压阀92和所述第三压力传感器81分别电连接控制器10,所述控制器10依据所述第一压力传感器71、所述第二压力传感器91和所述第三压力传感器81反馈的压力信息控制所述调压阀92的开度,以便调整混合气的空燃比。混合器上分别设置有空气入口7、燃气入口9和混合气出口8,空气和燃气分别经过空气入口7和燃气入口9进入混合器内,在混合器内经过混合后经过混合气出口8进入发动机。在空气入口7处设置第一压力传感器71,用于实时检测进入混合器的空气压力,在燃气入口9处设置第二压力传感器91,用于实时检测进入混合器内燃气的压力,在混合气出口8设置第三压力传感器81,用于实时检测混合气的压力,其中,在燃气入口9处还设置有调压阀92,第二压力传感器91介于调压阀92和燃气入口9之间。
使用过程中,第一压力传感器71、第二压力传感器91和第三压力传感器81分别检测空气入口7、燃气入口9和混合气出口8处的压力,上述三处的压力传输至控制器10,实际工况需要对空燃比进行调整时,控制器10根据上述三处的压力进行计算,从而确定燃气入口9处需要的压力,控制器10通过调整调压阀92的开度,使得进入燃气入口9的燃气压力满足当前工况的使用要求,从而实现空燃比的调整,在说明书附图1中,细实线箭头表示空气的流向,空心箭头表示燃气的流向,黑色粗箭头表示混合气的流向。
该系统结构简单,制造成本低,通过调节设置在燃气入口9处的调压阀92,控制进入混合器的燃气压力,从而控制各工况下所需的空燃比,实现闭环控制,使得空燃比控制范围更小,精度更高,提高发动机的瞬态响应速率。
需要指出的是,上述控制器10在计算过程中,通过以下公式进行计算:
当前燃气流量的计算公式为:
其中,Q为燃气流量,C为结构常数,L为燃气通道的径向截面周长,h为进气位移,P为燃气当前压力,P为混合气当前压力,ρ为燃气密度。
当前空气流量的计算公式为:
其中,Q为空气流量,C为结构常数,L为空气通道的径向截面周长,h为进气位移,P为燃气当前压力,P为混合气当前压力,ρ为空气密度。
当前空燃比的公式为:
经过推导可知,燃气压力的计算公式为:
通过上述公式可知,C、L、C、L均由混合器内部结构参数决定,通过CFD仿真优化,可使其不随h的变化而变化,ρ和ρ为常数,这样空燃比Q/Q只取决于P、P、P,在给定P、P的前提下,调节P即可调节空燃比,通过将实际工况空燃比输入公式中,即可得出当前所需燃气压力,根据当前所需燃气压力实现当前空燃比满足实际工况空燃比的需求。
当计算出处当前所需燃气压力后,控制器10通过控制调压阀92的开度使得燃气按照当前所需燃气压力进行燃气的输入,从而使得空燃比有效满足当前工况的需求,进而提高了发动机的瞬态响应速率。
进一步理解的是,所述第二压力传感器91介于所述燃气入口9和所述调压阀92之间。上述第二压力传感器91靠近混合器的内部设置,通过将第二压力传感器91设置在该位置,能够实现对调压阀92后端(与燃气入口9的连接端)燃气压力的实时检测,从而保证燃气入口9压力检测的精度,从而为精确控制空燃比提供了依据,进而提高了空燃比的调节精度。
进一步地,所述混合器内设置有燃气通道、空气通道、传压通道、混合腔和工作腔,所述燃气通道分别与所述燃气入口9和所述混合腔连通,所述空气通道分别与所述空气入口7和混合腔连通,所述混合腔的一端与所述混合气出口8连通,所述混合腔的另一端经所述传压通道与所述工作腔连通;所述传压通道能够将所述混合气出口8的压差传递至所述工作腔,所述工作腔的运动能够使所述空气入口7和所述燃气入口9开启,将燃气和空气吸入所述混合腔内。上述结构中,在混合器内分别设置空气通道、燃气通道和传压通道,并且还设置有工作腔和混合腔,其中空气通道和燃气通道分别与混合腔连通设置,便于空气和燃气进入混合腔内进行混合,工作腔和混合腔通过传压通道连通设置。在工作时,发动机启动,混合气出口8处产生负压,通过传压通道传递到工作腔中,工作腔在负压和外部压力的作用下发生运动,此时,工作腔的体积变大,从而将燃气入口9和空气入口7处的喉口打开,燃气和空气进行混合腔中,经过充分混合后,经过混合气出口8进入发动机。该结构简单,充分利用大气压原理实现空气和燃气的吸入、混合,从而有效提高了发动机的瞬态响应效率。
进一步地,所述混合器包括具有开口端的内芯1,所述开口端朝向所述混合气出口8,所述开口端内部设置有导柱11,所述导柱11与所述内芯1同轴设置,所述导柱11同轴插入燃气管内,所述燃气管分别与所述导柱11的外壁和所述内芯1的内壁间隔设置形成所述燃气通道。燃气通道设置在内芯1的轴线上,利用燃气管的端口与内芯1的内壁、燃气管的外壁与内芯1的内壁之间形成的燃气通道实现燃气的进入,此时燃气通过混合器的中心位置进入,在进入过程中通过导柱11和内芯1内部端面的导流作用使得燃气在混合腔内均匀分散,从而使得空气与燃气的混合效果更佳,进而提高空燃比的精度。
进一步地,所述内芯1外部套装有套筒2,所述套筒2与所述内芯1同轴设置,所述套筒2的长度与所述内芯1的长度相等,所述套筒2的内壁与所述内芯1的外壁间隔设置形成所述传压通道。上述结构中,套筒2同轴套装在内芯1的外侧,套筒2的内壁与内芯1的外壁间隔设置,两者之间形成的环形缝隙即为传压通道,通过该结构使得传压通道传递到工作腔内的压力更加均匀,避免出现压力集中导致工作腔内压力不均的现象,从而保证工作腔运动的均匀性,使得进气效果的到保证。
进一步地,所述套筒2远离所述混合气出口8的端面通过弹性组件连接有上盖4,所述弹性组件包括有膜片5和弹簧6;所述膜片5的一端环形连接在所述套筒2远离所述混合气出口8的端面上,所述膜片5的另一端环形连接在所述上盖4的端面上,所述套筒2、所述膜片5和所述上盖4之间形成所述工作腔;所述弹簧6的一端与上盖4固接,所述弹簧6的另一端与所述套筒2固接,所述弹簧6与所述套筒2同轴设置。上述结构中,膜片5为柔性结构,上盖4通过膜片5与套筒2连接,上盖4上设置具有开口端的腔体,开口端的直径大于套筒2的直径,上盖4与套筒2同轴间隔设置,膜片5为锥形结构,该锥形结构的大端与开口端连接,小端与套筒2连接,套筒2、膜片5和上盖4之间形成所述工作腔,其中弹簧6分别与上盖4和套筒2同轴设置,弹簧6的一端与上盖4固接,另一端与套筒2固接。
该结构在工作时,发动机启动,在混合气出口8处产生负压,通过传压通道传递到工作腔中,空气与工作腔产生的压差作用在膜片5上,使得膜片5发生形变,膜片5克服弹簧6的重力和阻力向上运行使得上盖4向远离套筒2的方向运动,工作腔的体积变大,从而将燃气入口9和空气入口7处的喉口打开,燃气和空气进行混合腔中,经过充分混合后,经过混合气出口8进入发动机,当工作腔内外的压差取消后,上盖4在弹簧6的作用下回到初始位置。
具体理解的是,所述套筒2的外部套装有壳体3,所述壳体3与所述套筒2同轴设置,所述壳体3的内壁与所述套筒2的外壁间隔设置形成空气通道;所述壳体3的长度大于所述内芯1的长度,所述混合气出口8设置在所述壳体3远离所述内芯1的端口,所述混合腔介于所述内芯1与所述混合气出口8之间。上述结构中,套筒2的边缘为折弯结构,壳体3的端面与该折弯结构间隔设置,壳体3的内壁与混合器的外壁之间间隔设置从而形成空气通道,该空气通道为环形结构,空气通过该空气通道内进入混合腔,从而使得空气在混合腔内部分布更加均匀,进而使得空气与燃气的混合密度均匀,有效提高空燃比的精度,同时,将混合腔设置在壳体3内部,利用壳体3与内芯1之间的几何结构形成,一方面能够实现空气和燃气的有效混合,保证空燃比的精度,另一方面结构紧凑,能够降低制造成本和减少安装空间。
请参考图1和图2,其中,图2为本发明所述提供的非道路燃气发动机的燃气控制方法的流程图。
本发明还提供一种非道路燃气发动机的燃气控制方法,其通过如上所述的燃气控制系统实施,该燃气控制方法的步骤如下:
S1:产生负压,将负压传递至工作腔;发动机工作通过进气操作,使得混合气出口8产生负压,从而实现空气和燃气的进气,避免了空气和燃气的进气过程中能源的消耗。
S2:驱动工作腔移动,分别将空气入口7和燃气入口9打开;工作腔的上盖4部分向远离套筒2的方向运动,从而使得工作腔内部体积增大,使得工作腔的内部压力小于外部大气压力,从而有效实现空气和燃气的自动进气操作。
S3:分别采集燃气入口9、空气入口7和混合气出口8的当前压力;通过在空气入口7设置第一传感器,从而实现对空气当前压力的采集,通过在燃气入口9设置第二压力传感器91,从而实现对燃气当前压力的采集,通过在混合气出口8设置第三传感器,从而实现对混合气当前压力的采集。
S4:根据燃气密度,燃气当前压力、燃气通道的参数计算当前燃气流量;当前燃气流量的计算公式为:
其中,Q为燃气流量,C为结构常数,L为燃气通道的径向截面周长,h为进气位移,P为燃气当前压力,P为混合气当前压力,ρ为燃气密度。
S5:根据空气密度,空气当前压力、空气通道的参数计算当前空气流量;在步骤S5中,当前空气流量的计算公式为:
其中,Q为空气流量,C为结构常数,L为空气通道的径向截面周长,h为进气位移,P为燃气当前压力,P为混合气当前压力,ρ为空气密度。
S6:根据当前空气流量和当前燃气流量计算当前空燃比,判断将当前空燃比与实际工况空燃比是否相同,若是,则保持当前状态,若否,则转入S7。
S7:根据实际工况空燃比确定当前所需燃气压力,当前空燃比的公式为:
经过推导可知,燃气压力的计算公式为:
通过上述公式可知,C、L、C、L均由混合器内部结构参数决定,通过CFD仿真优化,可使其不随h的变化而变化,ρ和ρ为常数,这样空燃比Q/Q只取决于P、P、P,在给定P、P的前提下,调节P即可调节空燃比,通过将实际工况空燃比输入公式中,即可得出当前所需燃气压力,根据当前所需燃气压力实现当前空燃比满足实际工况空燃比的需求。
S8:根据当前所需燃气压力控制调压阀92的开度。
与现有技术相比,本发明所述提供的非道路燃气发动机的燃气控制系统及其控制方法的有益效果为:
1、在测定空气的当前压力、混合气的当前压力的前提下,通过调节设置在燃气入口处的调压阀,控制进入混合器的燃气压力,从而控制各工况下所需的空燃比,实现闭环控制,使得空燃比控制范围更小,精度更高。
2、可根据发动机的瞬态工况自动调节混合器的空燃比,提高发动机的瞬态响应速率。
3、结构简单,能够有效降低制造成本,同时,性能佳,控制精度高。
应当理解的是,尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一元件、部件、区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种非道路燃气发动机的燃气控制系统,包括有混合器,所述混合器上分别设置有空气入口、燃气入口和混合气出口,其特征在于,所述空气入口设置有第一压力传感器,所述燃气入口间隔设置有第二压力传感器和调压阀,所述混合气出口设置有第三压力传感器;
所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述调压阀和所述第三压力传感器分别电连接控制器,所述控制器依据所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述第三压力传感器反馈的压力信息控制所述调压阀的开度,以便调整混合气的空燃比。
2.根据权利要求1所述的非道路燃气发动机的燃气控制系统,其特征在于,所述第二压力传感器介于所述燃气入口和所述调压阀之间。
3.根据权利要求1所述的非道路燃气发动机的燃气控制系统,其特征在于,所述混合器内设置有燃气通道、空气通道、传压通道、混合腔和工作腔,所述燃气通道分别与所述燃气入口和所述混合腔连通,所述空气通道分别与所述空气入口和混合腔连通,所述混合腔的一端与所述混合气出口连通,所述混合腔的另一端经所述传压通道与所述工作腔连通;
所述传压通道能够将所述混合气出口的压差传递至所述工作腔,所述工作腔的运动能够使所述空气入口和所述燃气入口开启,将燃气和空气吸入所述混合腔内。
4.根据权利要求3所述的非道路燃气发动机的燃气控制系统,其特征在于,所述混合器包括具有开口端的内芯,所述开口端朝向所述混合气出口,所述开口端内部设置有导柱,所述导柱与所述内芯同轴设置,所述导柱同轴插入燃气管内,所述燃气管分别与所述导柱的外壁和所述内芯的内壁间隔设置形成所述燃气通道。
5.根据权利要求4所述的非道路燃气发动机的燃气控制系统,其特征在于,所述内芯外部套装有套筒,所述套筒与所述内芯同轴设置,所述套筒的长度与所述内芯的长度相等,所述套筒的内壁与所述内芯的外壁间隔设置形成所述传压通道。
6.根据权利要求5所述的非道路燃气发动机的燃气控制系统,其特征在于,所述套筒远离所述混合气出口的端面通过弹性组件连接有上盖,所述弹性组件包括有膜片和弹簧;
所述膜片的一端环形连接在所述套筒远离所述混合气出口的端面上,所述膜片的另一端环形连接在所述上盖的端面上,所述套筒、所述膜片和所述上盖之间形成所述工作腔;
所述弹簧的一端与所述上盖固接,所述弹簧的另一端与所述套筒固接,所述弹簧与所述套筒同轴设置。
7.根据权利要求6所述的非道路燃气发动机的燃气控制系统,其特征在于,所述套筒的外部套装有壳体,所述壳体与所述套筒同轴设置,所述壳体的内壁与所述套筒的外壁间隔设置形成空气通道;
所述壳体的长度大于所述内芯的长度,所述混合气出口设置在所述壳体远离所述内芯的端口,所述混合腔介于所述内芯与所述混合气出口之间。
8.一种非道路燃气发动机的燃气控制方法,其通过权利要求1-7任一项所述的燃气控制系统实施,其特征在于,该燃气控制方法的步骤如下:
S1:产生负压,将负压传递至工作腔;
S2:驱动工作腔移动,分别将空气入口和燃气入口打开;
S3:分别采集燃气入口、空气入口和混合气出口的当前压力;
S4:根据燃气密度,燃气当前压力、燃气通道的参数计算当前燃气流量;
S5:根据空气密度,空气当前压力、空气通道的参数计算当前空气流量;
S6:根据当前空气流量和当前燃气流量计算当前空燃比,判断将当前空燃比与实际工况空燃比是否相同,若是,则保持当前状态,若否,则转入S7;
S7:根据实际工况空燃比确定当前所需燃气压力;
S8:根据当前所需燃气压力控制调压阀的开度。
9.根据权利要求8所述的非道路燃气发动机的燃气控制方法,其特征在于,在步骤S4中,当前燃气流量的计算公式为:
其中,Q为燃气流量,C为结构常数,L为燃气通道的径向截面周长,h为进气位移,P为燃气当前压力,P为混合气当前压力,ρ为燃气密度;
在步骤S5中,当前空气流量的计算公式为:
其中,Q为空气流量,C为结构常数,L为空气通道的径向截面周长,h为进气位移,P为燃气当前压力,P为混合气当前压力,ρ为空气密度。
10.根据权利要求9所述的非道路燃气发动机的燃气控制方法,其特征在于,在步骤S7中,当前空燃比的公式为:
经过推导可知,燃气压力的计算公式为:
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