CN117052576A - 一种发动机进气管路及其控制方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种发动机进气管路及其控制方法、设备及存储介质，涉及发动机技术领域。发动机进气管路包括：控制阀、中冷器、第一管路以及第二管路；控制阀布置于第一管路和第二管路的进气端交汇处，用于控制进入第一管路和第二管路中压缩气体的比例；中冷器布置于第一管路上，用于对第一管路中的压缩气体进行降温，第一管路和第二管路均用于将压缩气体送入发动机进气管。发动机进气管路控制方法包括：调整控制阀的开度，以控制进入第一管路和第二管路中的压缩气体的比例。通过布置控制阀和第二管路，能够在低温环境引入未经中冷的空气，在发动机启动时提高缸内温度，燃油能够较好地雾化和着火燃烧，从而使得发动机在高寒地区能够较好地启动。
Description
技术领域
本申请涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机进气管路及其控制方法、设备及存储介质。
背景技术
随着人们活动范围的扩大，发动机的使用场景也越来越丰富，但目前发动机并不能在所有使用场景中良好运行，例如，发动机在高寒地区启动时，由于环境温度较低，在启动过程中可能会存在燃油雾化差，压缩终了时刻缸内温度低等问题，从而会导致燃油不能良好地进行着火燃烧。
因此，如何使得发动机在高寒地区能够较好地启动，成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
基于上述问题，本申请提供了一种发动机进气管路及其控制方法、设备及存储介质。
本申请实施例公开了如下技术方案：
第一方面，本申请提供了一种发动机进气管路，所述发动机进气管路包括：
控制阀、中冷器、第一管路以及第二管路；
所述控制阀布置于所述第一管路和所述第二管路的进气端交汇处，用于控制进入所述第一管路和所述第二管路中的压缩气体的比例；
所述中冷器布置于所述第一管路上，用于对所述第一管路中的压缩气体进行降温；
所述第一管路和所述第二管路均用于将压缩气体送入发动机进气管。
第二方面，本申请提供了一种发动机进气管路控制方法，用于控制上述发动机进气管路，所述方法包括：
调整控制阀的开度，以控制进入第一管路和第二管路中的压缩气体的比例。
可选的，在发动机冷启动时，所述调整控制阀的开度，包括：
调整控制阀的开度至50%，使得50%的压缩空气通过第一管路进入发动机进气管，另外50%的压缩空气通过第二管路进入发动机进气管。
可选的，在发动机运行后，所述方法还包括：
通过燃烧分析仪实时采集发动机每循环燃烧一次的特性参数；
根据采集到的所述特性参数，获取滞燃期数据；
所述调整控制阀的开度，包括：
根据所述滞燃期数据调整控制阀的开度。
可选的，所述特性参数，包括：
缸压、AI10、AI50、AI90、瞬时放热率、累计放热率和发动机进气温度中的至少一种；所述AI10为发动机的燃烧放热率在10%时所对应的曲轴转角，所述AI50为发动机的燃烧放热率在50%时所对应的曲轴转角，所述AI90为发动机的燃烧放热率在90%时所对应的曲轴转角。
可选的，所述方法还包括：
根据环境温度对滞燃期与控制阀开度之间的对应关系进行调整。
可选的，在发动机运行后，所述方法还包括：
通过燃烧分析仪实时采集燃烧分析数据；
根据所述燃烧分析数据获取燃烧持续期；
所述调整控制阀的开度，包括：
基于所述燃烧持续期，对控制阀的开度进行调整。
可选的，所述基于所述燃烧持续期，对控制阀的开度进行调整，包括：
在所述燃烧持续期介于30-40°CA时，通过调整所述控制阀的开度，使得压缩空气通过第二管路进入发动机进气管的比例逐渐减小，直至压缩空气仅通过第一管路进入发动机进气管。
第三方面，本申请还提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述发动机进气管路控制方法的步骤。
第四方面，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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述发动机进气管路控制方法的步骤。
相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：
本申请实施例提供的一种发动机进气管路，包括：控制阀、中冷器、第一管路以及第二管路；所述控制阀布置于所述第一管路和所述第二管路的进气端交汇处，用于控制进入所述第一管路和所述第二管路中的压缩气体的比例；所述中冷器布置于所述第一管路上，用于对所述第一管路中的压缩气体进行降温；所述第一管路和所述第二管路均用于将压缩气体送入发动机进气管。通过在增压后进气管路布置控制阀和旁通进气管路，即第二管路，能够在低温环境下，引入未经中冷的空气，在发动机启动时提高缸内温度，使得燃油能够较好地雾化和着火燃烧，从而使得发动机在高寒地区能够较好地启动。
本申请实施例提供的一种发动机进气管路控制方法，通过调整控制阀的开度，以控制进入第一管路和第二管路中的压缩气体的比例。能够通过控制阀的开度，调整进气温度，从而提升缸内温度，强化混合，改善燃烧，有利于发动机在低温环境下工作。
本申请实施例提供的一种电子设备和一种计算机可读存储介质由于能够实现上述发动机进气管路控制方法的步骤，从而同样具备上述有益效果。
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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种发动机进气管路布局示意图；
图2为本申请实施例提供的一种冷启动过程中的燃烧参数和控制阀开度曲线图；
图3为本申请实施例提供的一种发动机进气管路控制方法流程示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种发动机进气管路控制方法流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
正如前文描述，目前的发动机在高寒地区启动时，由于环境温度较低，在启动过程中可能会存在燃油雾化差，压缩终了时刻缸内温度低等问题，从而会导致燃油不能良好地进行着火燃烧。
发明人经过研究，发明了一种发动机进气管路及其控制方法、设备及存储介质，能够在低温环境下，引入未经中冷的空气，在发动机启动时提高缸内温度，使得燃油能够较好地雾化和着火燃烧，从而使得发动机在高寒地区能够较好地启动。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
装置实施例
参见图1，该图为本申请实施例提供的一种发动机进气管路布局示意图，包括：控制阀101、中冷器102、第一管路103以及第二管路104。
其中，控制阀101布置于第一管路103和第二管路104的进气端交汇处，用于控制进入第一管路103和第二管路104的压缩气体的比例；
中冷器102布置于第一管路103上，用于对第一管路103中的压缩气体进行降温；
第一管路103和第二管路104均用于将压缩气体送入发动机进气管。
需要说明的是，压缩气体来源于增压器，增压器能够将空气进行压缩，形成高温高压的压缩气体，经过本申请提供的一种发动机进气管路，送入发动机进气管。
需要说明的是，对于第一管路103和第二管路104，压缩气体先经过的一端为进气端，后经过的一端为出气端，第一管路103的进气端和第二管路104的进气端相连接，连接至增压器的出气口，第一管路103的进气端和第二管路104的进气端在交汇处布置有控制阀；第一管路103的出气端和第二管路104的出气端相连接，连接至发动机进气管。
在本申请提供的实施例中，作为一种示例，可以在发动机进气管部分布置温度传感器，以获取发动机进气温度。
本申请实施例提供的一种发动机进气管路，包括：控制阀、中冷器、第一管路以及第二管路；所述控制阀布置于所述第一管路和所述第二管路的进气端交汇处，用于控制进入所述第一管路和所述第二管路中的压缩气体的比例；所述中冷器布置于所述第一管路上，用于对所述第一管路中的压缩气体进行降温；所述第一管路和所述第二管路均用于将压缩气体送入发动机进气管。通过在增压后进气管路布置控制阀和旁通进气管路，即第二管路，能够在低温环境下，引入未经中冷的空气，在发动机启动时提高缸内温度，使得燃油能够较好地雾化和着火燃烧，从而使得发动机在高寒地区能够较好地启动。
方法实施例
本申请实施例提供了一种发动机进气管路控制方法，用于控制上述装置实施例中所描述的发动机进气管路，具体而言，用于控制上述装置实施例中所描述的发动机进气管路中的控制阀，以调整压缩气体进入第一管路和第二管路的比例，从而改善发动机燃烧工况。
步骤S1：调整控制阀的开度，以控制进入第一管路和第二管路中的压缩气体的比例。
具体的，由于控制阀布置于第一管路和第二管路的进气端交汇处，压缩气体要通过第一管路和第二管路进入发动机进气管，必将先通过控制阀，控制阀不同的开度所对应的是进入第一管路和第二管路中的压缩气体的不同比例。例如，在控制阀的开度为50%时，进入第一管路的压缩气体的比例为50%，进入第二管路的压缩气体的比例为50%；在控制阀的开度为60%时，进入第一管路的压缩气体的比例为60%，进入第二管路的压缩气体的比例为40%。
通过调整控制阀的开度，以控制进入第一管路和第二管路中的压缩气体的比例。能够通过控制阀的开度，调整进气温度，从而提升缸内温度，强化混合，改善燃烧，有利于发动机在低温环境下工作。
在本申请提供的实施例中，作为一种示例，在发动机冷启动时，所执行的步骤可以包括：
步骤S11：调整控制阀的开度至50%，使得50%的压缩空气通过第一管路进入发动机进气管，另外50%的压缩空气通过第二管路进入发动机进气管。
具体的，可以参见图2，该图为本申请实施例提供的一种冷启动过程中的燃烧参数和控制阀开度曲线图，如图所示，在发动机冷启动过程中，燃油喷射进入气缸内，初始阶段保持控制阀开度50%，压缩气体分别流经第一管路和第二管路进入气缸，流经第一管路的压缩气体经过了中冷器的降温，而流经第二管路的压缩气体具有较高的问题，这样相较于相关技术中压缩气体在进入气缸前必须经过中冷器降温，能够使进入气缸的压缩气体具有较高的温度，有利于在压缩终了时，提高缸内温度，有利于油气蒸发混合。
参见图3，该图为本申请提供的一种发动机进气管路控制方法流程示意图，包括以下步骤：
步骤S301，通过燃烧分析仪实时采集发动机每循环燃烧一次的特性参数。
具体的，特性参数可以包含有缸压、AI10、AI50、AI90、瞬时放热率、累计放热率和发动机进气温度中的至少一种，需要说明的是，AI10为发动机的燃烧放热率在10%时所对应的曲轴转角，AI50为发动机的燃烧放热率在50%时所对应的曲轴转角，AI90为发动机的燃烧放热率在90%时所对应的曲轴转角。
步骤S302，根据采集到的所述特性参数，获取滞燃期数据。
具体的，可以在台架标定过程中，通过燃烧分析仪实时采集发动机每循环燃烧特性参数，通过采集的试验数据，计算得到滞燃期数据。
步骤S303，根据所述滞燃期数据调整控制阀的开度。
具体的，例如可以当滞燃期大于5°CA时，调整阀的开度，减少第一管路进气，保证进入气缸的温度更高，反之当小于3°CA时，增加第一管路的进气，保持较多的气量进入。
需要说明的是，上述方法适用于在发动机运行之后对控制阀进行控制。
在本申请提供的实施例中，还可以根据环境温度对滞燃期与控制阀开度之间的对应关系进行调整。
具体的，针对于不同的环境温度，在太极标定中，通过采集燃烧分析数据汇总建立不同大气温度与滞燃期的关系，并针对不同的温度标定出环境温度下，滞燃期与阀开度的关系。例如，在某一环境温度下，当滞燃期大于5°CA时，需要调整阀的开度，减少第一管路进气，保证进入气缸的温度更高，当小于3°CA时，需要增加第一管路的进气，保持较多的气量进入。而在另一环境温度下，当滞燃期大于6°CA时，需要调整阀的开度，减少第一管路进气，保证进入气缸的温度更高，当小于4°CA时，需要增加第一管路的进气，保持较多的气量进入。
通过调整控制阀的开度，以控制进入第一管路和第二管路中的压缩气体的比例，能够通过控制阀的开度，调整进气温度，从而提升缸内温度，强化油气混合，改善燃烧工况，有利于发动机在低温环境下工作。
参见图4，该图为本申请实施例提供的另一种发动机进气管路控制方法流程示意图，包括以下步骤：
S401，通过燃烧分析仪实时采集燃烧分析数据。
需要说明的是，燃烧分析仪是分析内燃机缸内燃烧状况的仪器，能够高速、准确地实时采集内燃机相关数据，数据后处理生成示功图，以示功图计算缸内压力升高率、燃料燃烧放热率、缸内平均温度等数据，是提供内燃机燃烧研究的有效工具。
S402，根据所述燃烧分析数据获取燃烧持续期。
具体的，可以直接通过燃烧分析仪实时采集的燃烧分析数据得到燃烧持续期。
S403，基于所述燃烧持续期，对控制阀的开度进行调整。
具体的，可以在燃烧持续期介于30-40°CA时，通过调整控制阀的开度，使得压缩空气通过第二管路进入发动机进气管的比例逐渐减小，直至压缩空气仅通过第一管路进入发动机进气管。反之，则通过调整控制阀的开度，使得压缩空气通过第二管路进入发动机进气管。
需要说明的是，上述方法适用于在发动机运行之后对控制阀进行控制。
通过调整控制阀的开度，以控制进入第一管路和第二管路中的压缩气体的比例，能够通过控制阀的开度，调整进气温度，从而提升缸内温度，强化油气混合，改善燃烧工况，有利于发动机在低温环境下工作。
电子设备实施例
参见图5，该图为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图，包括：
存储器11，用于存储计算机程序；
处理器12，用于执行所述计算机程序时实现上述任意方法实施例所述的发动机进气管路控制方法的步骤。
在本实施例中，设备可以是车载电脑、PC（Personal Computer，个人电脑），也可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑、便携计算机等终端设备。
该设备可以包括存储器11、处理器12和总线13。
其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是设备的内部存储单元，例如该设备的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是设备的外部存储设备，例如设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡（SmartMedia Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器11还可以既包括设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于设备的应用软件及各类数据，例如执行发动机进气管路控制方法的程序代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器（Central Processing Unit,CPU）、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行发动机进气管路控制方法的程序代码等。
该总线13可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
进一步地，设备还可以包括网络接口14，网络接口14可选的可以包括有线接口和/或无线接口（如WI-FI接口、蓝牙接口等），通常用于在该设备与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该设备还可以包括用户接口15，用户接口15可以包括显示器（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选的用户接口15还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图5仅示出了具有存储器11、处理器12、总线13、网络接口14以及用户接口15的设备 ，本领域技术人员可以理解的是，图5示出的结构并不构成对设备的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
可读存储介质实施例
本申请实施例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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意方法实施例所述的发动机进气管路控制方法的步骤。
其中，该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory ，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory ，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于电子设备及可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的电子设备及可读存储介质实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元提示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种发动机进气管路，其特征在于，所述发动机进气管路包括：
控制阀、中冷器、第一管路以及第二管路；
所述控制阀布置于所述第一管路和所述第二管路的进气端交汇处，用于控制进入所述第一管路和所述第二管路中的压缩气体的比例；
所述中冷器布置于所述第一管路上，用于对所述第一管路中的压缩气体进行降温；
所述第一管路和所述第二管路均用于将压缩气体送入发动机进气管。
2.一种发动机进气管路控制方法，其特征在于，用于控制权利要求1所述的发动机进气管路，所述方法包括：
调整控制阀的开度，以控制进入第一管路和第二管路中的压缩气体的比例。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在发动机冷启动时，所述调整控制阀的开度，包括：
调整控制阀的开度至50%，使得50%的压缩空气通过第一管路进入发动机进气管，另外50%的压缩空气通过第二管路进入发动机进气管。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在发动机运行后，所述方法还包括：
通过燃烧分析仪实时采集发动机每循环燃烧一次的特性参数；
根据采集到的所述特性参数，获取滞燃期数据；
所述调整控制阀的开度，包括：
根据所述滞燃期数据调整控制阀的开度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述特性参数，包括：
缸压、AI10、AI50、AI90、瞬时放热率、累计放热率和发动机进气温度中的至少一种；所述AI10为发动机的燃烧放热率在10%时所对应的曲轴转角，所述AI50为发动机的燃烧放热率在50%时所对应的曲轴转角，所述AI90为发动机的燃烧放热率在90%时所对应的曲轴转角。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据环境温度对滞燃期与控制阀开度之间的对应关系进行调整。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在发动机运行后，所述方法还包括：
通过燃烧分析仪实时采集燃烧分析数据；
根据所述燃烧分析数据获取燃烧持续期；
所述调整控制阀的开度，包括：
基于所述燃烧持续期，对控制阀的开度进行调整。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述燃烧持续期，对控制阀的开度进行调整，包括：
在所述燃烧持续期介于30-40°CA时，通过调整所述控制阀的开度，使得压缩空气通过第二管路进入发动机进气管的比例逐渐减小，直至压缩空气仅通过第一管路进入发动机进气管。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求2-8任一项所述发动机进气管路控制方法的步骤。
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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2-8任一项所述发动机进气管路控制方法的步骤。
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