CN118128653A - 一种发动机充气效率的修正方法、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种发动机充气效率的修正方法、系统及车辆,属于车辆技术领域,发动机充气效率的修正方法包括:获取所述发动机当前的燃油喷射位置以及在当前的运行工况下的理论充气效率;基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正;若是,则基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系;并基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,以得到所述发动机的实际充气效率。本申请消除了气缸腔体温度以及腔体压力对充气效率确定的影响,提高了发动机实际充气效率的确定准确度。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,具体而言,涉及一种发动机充气效率的修正方法、系统及车辆。
背景技术
充气效率,又称充量效率或容积效率,是指发动机在每个进气行程中实际吸入的气缸内的新鲜空气质量与理论上在进气状态下充满气缸工作容积的空气质量之间的比值。
相关技术中,常通过传感器来获取发动机的实际充气效率,进而基于实际充气效率进行排放、驾驶性以及扭矩输出的控制。但是,由于气缸内的温度高、腔体压力变化幅度大,因此传感器的检测精度较差,无法保证发动机充气效率检测的准确性。
发明内容
基于此,本申请提供了一种发动机充气效率的修正方法、系统及车辆,以解决如何提高发动机实际充气效率的准确度的问题。
本申请实施例的第一方面,提供了一种发动机充气效率的修正方法,所述发动机配置有可变气门正时系统,所述方法包括:
获取所述发动机当前的燃油喷射位置以及在当前的运行工况下的理论充气效率;
基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正;
若是,则基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系;并基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,以得到所述发动机的实际充气效率;
其中,所述状态包括工作状态和非工作状态,不同的状态对应不同的修正映射关系,所述修正映射关系包括不同的运行工况对应的修正因子,所述修正因子用于修正所述理论充气效率。
可选地,所述多个修正映射关系包括第一修正映射关系以及第二修正映射关系,所述基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系,包括:
在所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射且所述当前的状态为非工作状态的情况下,确定所述第一目标映射关系包括所述第一修正映射关系;
在所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射且所述当前的状态为非工作状态的情况下,确定所述第一目标映射关系包括所述第二修正映射关系。
可选地,获取在当前的运行工况下的理论充气效率的步骤,包括:
获取所述发动机当前的工况参数,所述工况参数包括输出转速以及压力比;
从充气效率映射关系中,获取与所述当前的工况参数对应的理论充气效率;其中,所述充气效率映射关系包括不同的工况参数对应的理论充气效率。
可选地,所述理论充气效率表征所述发动机在缸内喷射燃油时的实际充气效率,所述基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正,包括:
确定所述当前的燃油喷射位置是否为所述缸内喷射;
若是,则确定不需要对所述理论充气效率进行修正;
若否,则确定需要对所述理论充气效率进行修正。
可选地,所述基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,包括:
基于所述第一目标映射关系,确定与所述当前的运行工况对应的修正因子;
基于与所述当前的运行工况对应的修正因子,对所述理论充气效率进行修正。
可选地,在获取所述发动机当前的燃油喷射位置之前,所述方法还包括:
基于所述发动机当前的负荷,从多个喷射位置映射关系中,确定与所述当前的负荷对应的第二目标映射关系;其中,所述喷射位置映射关系包括不同的喷射控制参数所对应的燃油喷射位置,所述喷射控制参数包括尾气中的污染物含量和/或燃油消耗率;
基于当前的喷射控制参数与所述第二目标映射关系,确定所述当前的燃油喷射位置。
可选地,所述喷射控制参数包括所述污染物含量,所述基于当前的喷射控制参数与所述第二目标映射关系,确定所述当前的燃油喷射位置,包括:
在当前的污染物含量小于第一预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射;
在所述当前的污染物含量大于或等于所述第一预设含量且小于第二预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射;
在所述当前的污染物含量大于或等于所述第二预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为缸内喷射;
其中,所述第一预设含量小于所述第二预设含量。
可选地,所述喷射控制参数包括所述燃油消耗率,所述基于当前的喷射控制参数与所述第二目标映射关系,确定所述当前的燃油喷射位置,包括:
在当前的燃油消耗率小于第一预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射;
在所述当前的燃油消耗率大于或等于所述第一预设消耗率且小于第二预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射;
在所述当前的燃油消耗率大于或等于所述第二预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为缸内喷射;
其中,所述第一预设消耗率小于所述第二预设消耗率。
本申请实施例的第二方面,提供了一种发动机充气效率的修正系统,所述发动机配置有可变气门正时系统,所述系统包括:
获取模块,用于获取所述发动机当前的燃油喷射位置以及在当前的运行工况下的理论充气效率;
决策模块,用于基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正;
执行模块,用于若是,则基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系;并基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,以得到所述发动机的实际充气效率;
其中,所述状态包括工作状态和非工作状态,不同的状态对应不同的修正映射关系,所述修正映射关系包括不同的运行工况对应的修正因子,所述修正因子用于修正所述理论充气效率。
本申请实施例的第三方面,提供了一种车辆,包括本申请实施例第二方面所述发动机充气效率的修正系统,或者包括控制模块,所述控制模块用于实现申请实施例第一方面所述的发动机充气效率的修正方法的步骤。
本申请提供了一种发动机充气效率的修正方法、系统及车辆,所述方法包括:获取所述发动机当前的燃油喷射位置以及在当前的运行工况下的理论充气效率;基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正;若是,则基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系;并基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,以得到所述发动机的实际充气效率;其中,所述状态包括工作状态和非工作状态,不同的状态对应不同的修正映射关系,所述修正映射关系包括不同的运行工况对应的修正因子,所述修正因子用于修正所述理论充气效率。
本申请首先基于发动机当前的燃油喷射位置,确定是否需要对当前运行工况下的理论充气效率进行修正,进而在需要对理论充气效率进行修正的情况下,从多个修正映射关系中,确定出与发动机当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统状态对应的第一目标映射关系,从而对理论充气效率进行修正,得到实际充气效率。本申请通过发动机的燃油喷射位置,确定理论充气效率与实际充气效率是否存在差异,从而在二者存在差异的情况下,通过与发动机当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统状态对应的第一目标映射关系,对理论充气效率进行修正,得到发动机的实际充气效率,避免了传感器对充气效率的直接测定,从而消除了气缸腔体温度以及腔体压力对充气效率确定的影响,提高了发动机实际充气效率的确定准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例的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是本申请实施例提供的一种发动机充气效率的修正方法步骤图;
图2是本申请实施例提供的一种基于工况参数确定理论充气效率的方法步骤图;
图3是本申请实施例提供的一种确定是否修正理论充气效率的方法步骤图;
图4是本申请实施例提供的一种修正理论充气效率的方法步骤图;
图5是本申请实施例提供的一种确定发动机燃油喷射位置的方法步骤图;
图6是本申请实施例提供的一种发动机充气效率的修正方法的流程图;
图7是本申请实施例提供的一种修正映射关系与燃油喷射位置以及可变气门正时系统状态之间的对应关系示意图;
图8是本申请实施例提供的一种发动机充气效率的修正系统的结构示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,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作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。
充气效率,又称充量效率或容积效率,是指发动机在每个进气行程中实际吸入的气缸内的新鲜空气质量与理论上在进气状态下充满气缸工作容积的空气质量之间的比值。
相关技术中,常通过传感器来获取发动机的实际充气效率,进而基于实际充气效率进行排放、驾驶性以及扭矩输出的控制。但是,由于气缸内的温度高、腔体压力变化幅度大,因此传感器的检测精度较差,无法保证发动机充气效率的准确性。
基于此,为解决如何提高发动机实际充气效率的准确度的问题,本申请提供了一种发动机充气效率的修正方法、系统及车辆,首先基于发动机当前的燃油喷射位置,确定是否需要对当前运行工况下的理论充气效率进行修正,进而在需要对理论充气效率进行修正的情况下,从多个修正映射关系中,确定出与发动机当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统状态对应的第一目标映射关系,从而对理论充气效率进行修正,得到实际充气效率。本申请通过发动机的燃油喷射位置,确定理论充气效率与实际充气效率是否存在差异,从而在二者存在差异的情况下,通过与发动机当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统状态对应的第一目标映射关系,对理论充气效率进行修正,得到发动机的实际充气效率,避免了传感器对充气效率的直接测定,从而消除了气缸腔体温度以及腔体压力对充气效率确定的影响,提高了发动机实际充气效率的确定准确度。具体方法如下:
本申请第一方面提出一实施例,如图1示出的一种发动机充气效率的修正方法步骤图所示,所述方法应于车辆,具体应用于车辆的发动机控制器,所述车辆的发动机配置有可变气门正时系统,主要步骤包括:
步骤S101,获取所述发动机当前的燃油喷射位置以及在当前的运行工况下的理论充气效率。
发动机的燃油喷射位置包括缸内喷射、进气歧管喷射以及进气歧管与缸内均喷射。其中,缸内喷射也称为GDI(GasolineDirectInjection,缸内喷射),进气歧管喷射也称为PFI(Port Fuel Injection,进气歧管喷射)。
缸内喷射是一种将喷油器安装在燃烧室的上方,直接将燃油喷入燃烧室内,从而与空气混合形成可燃混合气体的喷射方式。进气歧管喷射是一种将燃油喷在进气歧管内,主要依靠歧管内壁的热量以及废气倒流时的热量来促进燃油的蒸发,从而与空气混合形成可燃混合气体的喷射方式。
理论充气效率是指发动机在理想状态下的的充气效率。发动机在不同运行工况下的理论充气效率不同,可以通过试验进行测定。具体地,首先使发动机运行在理想状态下;随后,调整发动机的各项参数,从而使发动机工作在不同的运行工况下,并在每一运行工况下测量发动机的实际充气效率;最后,即可确定发动机在每一运行工况下的理论充气效率为,发动机运行在理想状态下时,该运行工况对应的发动机的实际充气效率。
步骤S102,基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正。
发动机当前的燃油喷射位置决定了发动机运行的实际状态与理想状态之间是否存在差距。若发动机运行的实际状态与理想状态之间存在差距,则表明发动机在该实际状态下的实际充气效率与理论充气效率之间存在差距,应当对理论充气效率进行修正。若发动机运行的实际状态与理想状态之间不存在差距,则表明发动机在该实际状态下的实际充气效率与理论充气效率之间无差别,无需对理论效率进行修正。因此,可以基于发动机当前的燃油喷射位置,确定是否需要对理论充气效率进行修正。
若需要对理论充气效率进行修正,则转入步骤S103;若不需要对理论充气效率进行修正,在一种可选的实施方式中,可以直接将当前运行工况下的理论充气效率,确定为当前运行工况下的实际充气效率。
步骤S103,若是,则基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系;并基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,以得到实际充气效率。
其中,所述状态包括工作状态和非工作状态,不同的状态对应不同的修正映射关系,所述修正映射关系包括不同的运行工况对应的修正因子,所述修正因子用于修正所述理论充气效率。
可变气门正时系统,也称VVT(Variable Valve Timing,可变气门正时)系统,是一种用于控制发动机气门开启和关闭时间的技术,通过调节发动机进气门与排气门的开闭时间,来改变发动机的充气效率,进而优化发动机的性能、提高燃油效率和降低排放。
对于配置有可变气门正时系统的发动机而言,当可变气门正时系统处于工作状态时,发动机在同一运行工况下的实际充气效率会因可变气门正时系统的调节而不同;当可变气门正时系统处于非工作状态时,发动机在同一运行工况下的实际充气效率不变。
由此可知,燃油喷射位置与可变气门正时系统的状态不同,对理论充气效率进行修正的修正幅度也就不同,故在修正理论充气效率时,需要基于发动机当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统当前的状态,确定出不同的第一目标映射关系,以使修正幅度适当。
第一目标映射关系是多个修正映射关系中的一者,修正映射关系包括不同运行工况对应的修正因子。可变气门正时系统的不同状态和不同的燃油喷射位置对应有不同的修正映射关系。在一种可选的实施方式中,修正映射关系可以以映射表的形式存储在分动器控制器的存储单元中。
例如,多个修正映射关系分别为修正映射关系A、修正映射关系B、修正映射关系C以及修正映射关系D。其中,可变气门正时系统处于工作状态且燃油喷射位置为进气歧管喷射时,对应修正映射关系A,可变气门正时系统处于工作状态且燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射时,对应修正映射关系B,可变气门正时系统处于非工作状态且燃油喷射位置为进气歧管喷射时,对应修正映射关系C,可变气门正时系统处于非工作状态且燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射时,对应修正映射关系D。
若当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射,且可变气门正时系统当前的状态为工作状态,则在修正映射关系A、修正映射关系B、修正映射关系C以及修正映射关系D中,与当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统当前的状态对应的第一目标映射关系即为修正映射关系A。
在一种可选的实施方式中,修正因子可以是发动机的实际充气效率与理论充气效率之间的比值,或者是实际充气效率与理论充气效率之间的差值。
第一目标映射关系中包括有与当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统当前的状态对应的、发动机在不同运行工况下对应的修正因子。在一种可选的实施方式中,基于第一目标映射,对理论充气效率进行修正,具体可以包括:基于第一目标映射关系中的多个修正因子,对发动机在不同运行工况下的理论充气效率进行修正,得到不同运行工况对应的实际充气效率,进而从中确定出当前运行工况下的实际充气效率。
本实施例首先基于发动机当前的燃油喷射位置,确定是否需要对当前运行工况下的理论充气效率进行修正,进而在需要对理论充气效率进行修正的情况下,从多个修正映射关系中,确定出与发动机当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统状态对应的第一目标映射关系,从而对理论充气效率进行修正,得到实际充气效率。本申请通过发动机的燃油喷射位置,确定理论充气效率与实际充气效率是否存在差异,从而在二者存在差异的情况下,通过与发动机当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统状态对应的第一目标映射关系,对理论充气效率进行修正,得到发动机的实际充气效率,避免了传感器对充气效率的直接测定,从而消除了气缸腔体温度以及腔体压力对充气效率确定的影响,提高了发动机实际充气效率的确定准确度。
可选地,所述多个修正映射关系包括第一修正映射关系以及第二修正映射关系,步骤S103中的基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系,包括:
在所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射,且所述当前的状态为非工作状态的情况下,确定所述第一目标映射关系包括所述第一修正映射关系;
在所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射,且所述当前的状态为非工作状态的情况下,确定所述第一目标映射关系包括所述第二修正映射关系。
在当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射时,若可变气门正时系统处于工作状态,则在发动器机械结构参数不变的情况下,可变气门正时系统可以通过调节发动机的进气门开闭时间,以及排气门开闭时间来改变发动机的充气效率。若可变气门正时系统处于非工作状态,则发动机在机械结构参数不变的情况下,无法对充气效率进行调节。同理,在当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射时,可变气门正时系统的不同状态对于充气效率的影响也如此。
因此,当燃油喷射位置相同,而可变气门正时系统的状态不同时,需要分别针对可变气门系统的不同状态,设置不同的修正映射关系,以保证发动机实际充气效率的准确度。
可选地,参考图2示出的一种基于工况参数确定理论充气效率的方法步骤图,步骤S101中的获取在当前的运行工况下的理论充气效率,具体包括以下步骤:
步骤1011,获取所述发动机当前的工况参数。
所述工况参数包括输出转速以及压力比。
步骤1012,从充气效率映射关系中,获取与所述当前的工况参数对应的理论充气效率。
其中,所述充气效率映射关系包括不同的工况参数对应的理论充气效率。
输出转速是指发动机输出轴的转速。充气效率是指发动机在进气过程中实际吸入的空气质量与理论空气质量的比值。由于发动机在高速运转时,需要更多的空气来支持燃烧过程,因此越高的输出转速意味着越大的充气效率。
压力比是指发动机的进气道压力与排气道压力之间的比值。压力比越大,发动机的进气道压力与排气道压力之间的差越大,单位时间内进入发动机气缸内的空气越多;压力比越小,发动机的进气道压力与排气道压力之间的差越小,单位时间内进入发动机气缸内的空气越越少。与此同时,由于充气效率是指发动机在进气过程中实际吸入的空气质量与理论空气质量的比值,因此,发动机的压力比与充气效率之间存在强联系。
基于上述分析可知,输出转速与压力比均与发动机的充气效率为强相关的关系,因此应当基于输出转速与压力比来确定发动机的运行工况,进而将充气效率映射关系中,与当前输出转速以及当前压力比对应的理论充气效率,确定为当前运行工况下的理论充气效率。
在一种可选的实施方式中,充气效率映射关系可以是预设的,预先设置在发动机控制器的存储单元中。
本实施例利用输出转速和压力比与理论充气效率之间的密切联系,从充气效率映射关系中确定与当前的运行工况对应的理论充气效率,可以提高理论充气效率的准确度,从而保证充气效率修正的准确性。同时,通过查表的方式确定理论充气效率,还可以减少发动机控制器的计算负荷,提高发动机的控制相应速度。
可选地,参考图3示出的一种确定是否修正理论充气效率的方法步骤图,所述理论充气效率表征所述发动机在缸内喷射燃油时的实际充气效率,所述步骤S102中的基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正,包括:
步骤S1021,确定所述当前的燃油喷射位置是否为所述缸内喷射。
在所述当前的燃油喷射位置为缸内喷射的情况下,转入步骤S1022;在所述当前的燃油喷射位置不为缸内喷射的情况下,转入步骤S1023。
步骤S1022,确定不需要对所述理论充气效率进行修正。
步骤S1023,确定需要对所述理论充气效率进行修正。
缸内喷射是一种将喷油器安装在燃烧室的上方,直接将燃油喷入燃烧室内,从而与空气混合形成可燃混合气体的喷射方式,可以实现更精确的燃油控制,提高燃烧效率和燃油利用率,从而提高发动机的燃油经济性。同时,缸内喷射还可以更好地混合空气和燃油,使燃烧过程更高效,减少有害气体和颗粒物的排放。因此,缸内喷射在发动机运行过程中是一种被广泛采用的燃油喷射位置。
在理论充气效率表征发动机在缸内喷射燃油时的实际充气效率的情况下,若当前的燃油喷射位置是缸内喷射,则表明发动机运行的实际状态与理想状态之间存在差距,应当对理论充气效率进行修正。若发动机运行的实际状态与理想状态之间不存在差距,无需对理论效率进行修正。
本实施例将理论充气效率限定为发动机在缸内喷射燃油时的实际充气效率,进而在当前的燃油喷射位置不为缸内喷射时方进行充气效率的修正,减少了对理论充气效率的修正次数,提高了发动机的控制效率。
可选地,参考图4示出的一种修正理论充气效率的方法步骤图,步骤S103中的基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,具体包括以下步骤:
步骤S1031,基于所述第一目标映射关系,确定与所述当前的运行工况对应的修正因子。
步骤S1032,基于与所述当前的运行工况对应的修正因子,对所述理论充气效率进行修正。
第一目标映射关系是多个修正映射关系中,与发动机的当前燃油喷射位置以及可变气门正时系统的当前状态对应的修正映射关系。第一目标映射关系中包括有不同运行工况对应的修正因子。因此,可以从第一目标映射关系中确定出与当前的运行工况对应的修正因子。
在一种可选的实施方式中,在修正因子为理论充气效率与实际充气效率之间的差值的情况下,可以将修正因子与理论充气效率之和,确定为实际充气效率。
本实施例先从第一目标映射关系中确定与当前的运行工况对应的修正因子,再基于与当前的运行工况对应的修正因子,对理论充气效率进行修正,可以减少发动机控制器的运算次数,从而提高发动机的控制反应速度。
可选地,参考图5示出的一种确定发动机燃油喷射位置的方法步骤图,在步骤S101中的获取所述发动机当前的燃油喷射位置之前,所述方法还包括下述步骤:
步骤S104,基于所述发动机当前的负荷,从多个喷射位置映射关系中,确定与所述当前的负荷对应的第二目标映射关系。
其中,所述喷射位置映射关系包括不同的喷射控制参数所对应的燃油喷射位置,所述喷射控制参数包括尾气中的污染物含量和/或燃油消耗率;
步骤S105,基于当前的喷射控制参数与所述第二目标映射关系,确定所述当前的燃油喷射位置。
发动机的负荷是指发动机在特定转速下输出的扭矩与该转速下能输出的最大扭矩之间的比值。喷射位置映射关系包括有不同喷射控制参数所对应的燃油喷射位置,每一喷射位置映射关系对应一个发动机负荷,或者每一喷射位置映射关系对应一个范围内的发动机负荷。
例如,第一预设范围的负荷对应第一喷射位置映射关系,第二预设范围的负荷对应第二喷射位置映射关系;第三预设范围的负荷对应第三喷射位置映射关系。若当前的负荷位于第一预设范围内,则第二目标映射关系为第一喷射位置映射关系。
喷射控制参数包括尾气中的污染物含量、或者包括燃油消耗率、或者包括尾气中的污染物含量以及燃油消耗率。尾气中的污染物通常有颗粒物、氮氧化物以及一氧化碳等,污染物含量可以是单位体积的尾气中污染物的体积。燃油消耗率是指发动机以一千瓦的功率工作一小时的燃油消耗量。
不同的燃油喷射位置在节省油耗、减少排放以及使用寿命等方面有着不同表现,因此可以基于油耗、排放以及使用寿命等因素反向确定发动机的燃油喷射位置。
本实施例通过发动机的尾气污染物含量以及燃油消耗率确定燃油喷射位置,通过根据尾气中的污染物含量和燃油消耗率精确确定最佳喷射位置,可以实现更高效的燃烧过程、减少排放、提升性能,并延长发动机寿命,从而为用户带来更加经济、环保和可靠的驾驶体验。
可选地,在喷射控制参数包括污染物含量的情况下,步骤S105中的基于当前的喷射控制参数与所述第二目标映射关系,确定所述当前的燃油喷射位置,包括下述三种情况,具体有:
情况一,在当前的污染物含量小于第一预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射。
情况二,在所述当前的污染物含量大于或等于所述第一预设含量且小于第二预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射。
其中,所述第一预设含量小于所述第二预设含量。
情况三,在所述当前的污染物含量大于或等于所述第二预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为缸内喷射。
进气歧管喷射的喷油器安装在进气歧管内,缸内喷射的喷油器安装在燃烧室顶部,因此缸内喷射的喷油器工作时所处环境的温度大大高于进气歧管喷射的喷油器工作时所处环境的温度,缸内喷射的喷油器使用寿命也短于进气歧管的喷油器。
基于此,为降低发动机整体的故障率,结合进气歧管喷射以及缸内喷射各自在减排方面的优劣势,可以在当前的污染物含量小于第一预设含量时,确定当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射,进而减少缸内喷射喷油器使用时长,延长其使用寿命。以及,在当前的污染物含量大于或等于第二预设含量时,确定当前的燃油喷射位置为缸内喷射,进而减少车辆尾气的污染物含量,保证车辆绿色行驶。同时,在当前的污染物含量大于或等于第一预设含量且小于第二预设含量时,确定当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射以及缸内喷射,以提高车辆的动力性。
在一种可选的实施方式中,第一预设含量可以是2%,第二预设含量可以是5%,或者由用户自行设定第一预设含量以及第二预设含量。
本实施例综合考虑了进气歧管喷射与缸内喷射在排气控制中的优劣势以及不同燃油喷射位置的喷油器使用寿命,来确定不同污染物含量分别对应的燃油喷射位置,从而实现了发动机故障率、车辆动力性以及环保三方面的平衡,保证了用户的使用感受。
可选地,在喷射控制参数包括燃油消耗率的情况下,步骤S105中的基于当前的喷射控制参数与所述第二目标映射关系,确定所述当前的燃油喷射位置,包括下述三种情况,具体有:
情况四,在当前的燃油消耗率小于第一预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射。
情况五,在所述当前的燃油消耗率大于或等于所述第一预设消耗率且小于第二预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射。
情况六,在所述当前的燃油消耗率大于或等于所述第二预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为缸内喷射。
其中,所述第一预设消耗率小于所述第二预设消耗率。
由于缸内喷射的喷油器使用寿命比进气歧管喷射的喷油器使用寿命短,因此为降低发动机整体的故障率,同时结合进气歧管喷射以及缸内喷射各自在降低燃油消耗率方面的优劣势,可以在当前的燃油消耗率小于第一预设消耗率时,确定当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射,进而减少缸内喷射喷油器使用时长,延长其使用寿命。以及,在当前的燃油消耗率大于或等于第二预设消耗率时,确定当前的燃油喷射位置为缸内喷射,进而降低车辆的燃油消耗率,提高车辆的经济性。同时,在当前的燃油消耗率大于或等于第一预设消耗率且小于第二预设消耗率时,确定当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射以及缸内喷射,以提高车辆的动力性。
在一种可选的实施方式中,第一预设消耗率可以是240克/马力小时,第二预设消耗率可以是300克/马力小时,或者由用户自行设定第一预设消耗率以及第二预设消耗率。
本实施例综合考虑了进气歧管喷射与缸内喷射在排气控制中的优劣势以及不同燃油喷射位置的喷油器使用寿命,来确定不同燃油消耗率分别对应的燃油喷射位置,从而实现了发动机故障率、车辆动力性以及经济性三方面的平衡,保证了用户的使用感受。
基于上述实施例,参考图6示出的一种发动机充气效率的修正方法的流程图,下文将针对本申请所述的发动机充气效率的修正方法进行示例性说明:
本申请所述的发动机充气效率的修正方法应用于车辆,具体应用于车辆的发动机控制器,所述车辆的发动机配置有可变气门正时系统。发动机控制器的存储单元中存储有多个修正映射关系、充气效率映射关系以及多个喷射位置映射关系。
其中,参考图7示出的一种修正映射关系与燃油喷射位置以及可变气门正时系统状态之间的对应关系示意图,多个修正映射关系分别包括可变气门正时系统状态为工作状态与进气歧管喷射对应的修正映射关系A;可变气门正时系统状态为非工作状态与进气歧管喷射对应的修正映射关系B;可变气门正时系统状态为工作状态与进气歧管与缸内均喷射对应的修正映射关系C;可变气门正时系统状态为非工作状态与进气歧管与缸内均喷射对应的修正映射关系C。
多个喷射位置映射关系分别包括第一负荷对应的喷射位置映射关系A,以及第二负荷对应的喷射位置映射关系B。
进一步,分别以表一示出的修正系数映射关系A,表二示出的充气效率映射关系,以及表三示出的喷射位置映射关系A为例,对存储单元中存储的多个修正映射关系、充气效率映射关系以及多个喷射位置映射关系进行示例。
表一:
表二:
表三:
具体包括以下步骤:
在方法的开始,确定车辆当前的负荷。在车辆当前的负荷为第一负荷的情况下,确定第二目标映射关系为喷射位置映射关系A。在此情况下,进一步若发动机尾气中的污染物含量位于(0,第一预设含量),或者燃油消耗率位于(0,第一预设消耗率),则可以确定发动机当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射。
同时,在方法的开始还需要获取发动机当前的工况参数,以确定发动机的理论充气效率。以当前的压力比与输出转速分别为1.2以及700r/min为例,结合表二示出的充气效率映射关系可确定,当前的运行工况下的理论充气效率为0.94。其中,理论充气效率表征发动机在缸内喷射时的实际充气效率。
基于上述结果可知,发动机当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射,因此发动机当前的燃油喷射位置不为缸内喷射,需要对理论充气效率进行修正。
在修正时,以可变气门正时系统当前的状态为工作状态为例,结合上述确定的当前的燃油喷射位置,即可从多个修正映射关系中确定出第一目标映射关系为修正映射关系A。进一步,即可确定出在当前的输出转速与压力比下的修正因子为0.04。
最后,在确定与当前的输出转速与当前的压力比对应的修正因子为0.04后,对理论充气效率0.94进行修正。具体地,对理论充气效率0.94与前述修正因子0.04求和,即可得到实际充气效率为0.98。
基于相同的发明构思,本申请还提供了一种发动机充气效率的修正系统,如图8示出的一种发动机充气效率的修正系统的结构示意图所示,所述发动机配置有可变气门正时系统,所述系统包括:
获取模块,用于获取所述发动机当前的燃油喷射位置以及在当前的运行工况下的理论充气效率;
决策模块,用于基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正;
执行模块,用于若是,则基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系;并基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,以得到所述发动机的实际充气效率;
其中,所述状态包括工作状态和非工作状态,不同的状态对应不同的修正映射关系,所述修正映射关系包括不同的运行工况对应的修正因子,所述修正因子用于修正所述理论充气效率。
可选地,所述获取模块,还用于获取所述发动机当前的工况参数,所述工况参数包括输出转速以及压力比;从充气效率映射关系中,获取与所述当前的工况参数对应的理论充气效率;其中,所述充气效率映射关系包括不同的工况参数对应的理论充气效率。
可选地,所述理论充气效率表征所述发动机在缸内喷射燃油时的实际充气效率,所述决策模块还用于确定所述当前的燃油喷射位置是否为所述缸内喷射;若是,则确定不需要对所述理论充气效率进行修正;若否,则确定需要对所述理论充气效率进行修正。
可选地,所述执行模块,还用于基于所述第一目标映射关系,确定与所述当前的运行工况对应的修正因子;基于与所述当前的运行工况对应的修正因子,对所述理论充气效率进行修正。
可选地,所述系统还包括喷射位置确定模块,用于基于所述发动机当前的负荷,从多个喷射位置映射关系中,确定与所述当前的负荷对应的第二目标映射关系;其中,所述喷射位置映射关系包括不同的喷射控制参数所对应的燃油喷射位置,所述喷射控制参数包括尾气中的污染物含量和/或燃油消耗率;基于当前的喷射控制参数与所述第二目标映射关系,确定所述当前的燃油喷射位置。
可选地,所述喷射控制参数包括所述污染物含量,所述喷射位置确定模块,还用于在当前的污染物含量小于第一预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射;在所述当前的污染物含量大于或等于所述第一预设含量且小于第二预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射;在所述当前的污染物含量大于或等于所述第二预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为缸内喷射;其中,所述第一预设含量小于所述第二预设含量。
可选地,所述喷射控制参数包括所述燃油消耗率,所述喷射位置确定模块,还用于在当前的燃油消耗率小于第一预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射;在所述当前的燃油消耗率大于或等于所述第一预设消耗率且小于第二预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射;在所述当前的燃油消耗率大于或等于所述第二预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为缸内喷射;其中,所述第一预设消耗率小于所述第二预设消耗率。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现如本申请实施例公开的一种发动机充气效率的修正方法。
本申请实施例还提供了一种车辆,包括本申请提供的一种发动机充气效率的修正系统,或者包括控制模块,所述控制模块用于实现本申请实施例所述的发动机充气效率的修正方法的步骤。
本申请首先基于发动机当前的燃油喷射位置,确定是否需要对当前运行工况下的理论充气效率进行修正,进而在需要对理论充气效率进行修正的情况下,从多个修正映射关系中,确定出与发动机当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统状态对应的第一目标映射关系,从而对理论充气效率进行修正,得到实际充气效率。本申请通过发动机的燃油喷射位置,确定理论充气效率与实际充气效率是否存在差异,从而在二者存在差异的情况下,通过与发动机当前的燃油喷射位置以及可变气门正时系统状态对应的第一目标映射关系,对理论充气效率进行修正,得到发动机的实际充气效率,避免了传感器对充气效率的直接测定,从而消除了气缸腔体温度以及腔体压力对充气效率确定的影响,提高了发动机实际充气效率的确定准确度。
本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、系统、电子设备和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后,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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种发动机充气效率的修正方法、系统及车辆,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种发动机充气效率的修正方法,其特征在于,所述发动机配置有可变气门正时系统,所述方法包括:
获取所述发动机当前的燃油喷射位置以及在当前的运行工况下的理论充气效率;
基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正;
若是,则基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系;并基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,以得到所述发动机的实际充气效率;
其中,所述状态包括工作状态和非工作状态,不同的状态对应不同的修正映射关系,所述修正映射关系包括不同的运行工况对应的修正因子,所述修正因子用于修正所述理论充气效率。
2.根据权利要求1所述的发动机充气效率的修正方法,其特征在于,所述多个修正映射关系包括第一修正映射关系以及第二修正映射关系,所述基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系,包括:
在所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射,且所述当前的状态为非工作状态的情况下,确定所述第一目标映射关系包括所述第一修正映射关系;
在所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射,且所述当前的状态为非工作状态的情况下,确定所述第一目标映射关系包括所述第二修正映射关系。
3.根据权利要求1所述的发动机充气效率的修正方法,其特征在于,获取在当前的运行工况下的理论充气效率的步骤,包括:
获取所述发动机当前的工况参数,所述工况参数包括输出转速以及压力比;
从充气效率映射关系中,获取与所述当前的工况参数对应的理论充气效率;其中,所述充气效率映射关系包括不同的工况参数对应的理论充气效率。
4.根据权利要求1所述的发动机充气效率的修正方法,其特征在于,所述理论充气效率表征所述发动机在缸内喷射燃油时的实际充气效率,所述基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正,包括:
确定所述当前的燃油喷射位置是否为所述缸内喷射;
若是,则确定不需要对所述理论充气效率进行修正;
若否,则确定需要对所述理论充气效率进行修正。
5.根据权利要求1所述的发动机充气效率的修正方法,其特征在于,所述基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,包括:
基于所述第一目标映射关系,确定与所述当前的运行工况对应的修正因子;
基于与所述当前的运行工况对应的修正因子,对所述理论充气效率进行修正。
6.根据权利要求1所述的发动机充气效率的修正方法,其特征在于,在获取所述发动机当前的燃油喷射位置之前,所述方法还包括:
基于所述发动机当前的负荷,从多个喷射位置映射关系中,确定与所述当前的负荷对应的第二目标映射关系;其中,所述喷射位置映射关系包括不同的喷射控制参数所对应的燃油喷射位置,所述喷射控制参数包括尾气中的污染物含量和/或燃油消耗率;
基于当前的喷射控制参数与所述第二目标映射关系,确定所述当前的燃油喷射位置。
7.根据权利要求6所述的发动机充气效率的修正方法,其特征在于,所述喷射控制参数包括所述污染物含量,所述基于当前的喷射控制参数与所述第二目标映射关系,确定所述当前的燃油喷射位置,包括:
在当前的污染物含量小于第一预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射;
在所述当前的污染物含量大于或等于所述第一预设含量且小于第二预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射;
在所述当前的污染物含量大于或等于所述第二预设含量时,确定所述当前的燃油喷射位置为缸内喷射;
其中,所述第一预设含量小于所述第二预设含量。
8.根据权利要求6所述的发动机充气效率的修正方法,其特征在于,所述喷射控制参数包括所述燃油消耗率,所述基于当前的喷射控制参数与所述第二目标映射关系,确定所述当前的燃油喷射位置,包括:
在当前的燃油消耗率小于第一预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管喷射;
在所述当前的燃油消耗率大于或等于所述第一预设消耗率且小于第二预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为进气歧管与缸内均喷射;
在所述当前的燃油消耗率大于或等于所述第二预设消耗率时,确定所述当前的燃油喷射位置为缸内喷射;
其中,所述第一预设消耗率小于所述第二预设消耗率。
9.一种发动机充气效率的修正系统,其特征在于,所述发动机配置有可变气门正时系统,所述系统包括:
获取模块,用于获取所述发动机当前的燃油喷射位置以及在当前的运行工况下的理论充气效率;
决策模块,用于基于所述当前的燃油喷射位置,确定是否需要对所述理论充气效率进行修正;
执行模块,用于若是,则基于所述当前的燃油喷射位置以及所述可变气门正时系统当前的状态,从多个修正映射关系中确定第一目标映射关系;并基于所述第一目标映射关系,对所述理论充气效率进行修正,以得到所述发动机的实际充气效率;
其中,所述状态包括工作状态和非工作状态,不同的状态对应不同的修正映射关系,所述修正映射关系包括不同的运行工况对应的修正因子,所述修正因子用于修正所述理论充气效率。
10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求9中所述的发动机充气效率的修正系统,或者包括控制模块,所述控制模块用于实现权利要求1-8中任一项所述的发动机充气效率的修正方法的步骤。
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Publication Number | Publication Date |
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CN118128653A true CN118128653A (zh) | 2024-06-04 |
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