CN108087108B - 一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统，包括：压缩空气储气瓶、减压器、增压器控制阀、废气旁通压力传感器、发动机控制单元、增压压力传感器、增压器废气旁通控制膜片阀和增压器，增压器包括增压器废气旁通阀、增压器涡轮和增压器压气机；其中，发动机控制单元基于增压压力传感器和废气旁通压力传感器所采集的压力数据来控制电磁阀的开度，进而控制增压器控制阀的出口空气压力，以实现对增压器废气旁通阀的开度控制。本发明还提供一种天然气发动机废气旁通式增压器控制方法。本发明既能减小进气节流损失，还能减小排气背压，提高充气效率，最终提高燃油经济性。

Description

一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统及其方法

技术领域

本发明属于发动机控制系统技术领域，具体涉及一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统及其方法。

背景技术

目前商用车所使用的天然气发动机，均配备涡轮增压器，以提高发动机单位体积进气量，提升发动机功率密度。但为了使增压器的增压压力不超过发动机的需求值，或者避免使增压器的压气机进入低效率工作区域，在增压器的涡轮侧设置了一个废气旁通阀，当增压压力超过一定值后，此废气旁通阀被推开，部分废气不经过涡轮直接排至增压器后，用于推动涡轮做功的废气量减少，最终使得增压器的增压压力不超过一个设定的最大值。

目前普遍使用的废气旁通阀的驱动机构为一个膜片阀，阀体被一个膜片分成两个腔室，上腔室接控制气体，下腔室与大气连通，与废气旁通阀相连的推杆与膜片连接在一起，同时在下腔室内的推杆上安装一弹簧，以增加系统的刚度；当上腔时内的气体压力超过弹簧的弹力后，膜片被推动，与膜片相连的废气旁通阀的推杆一并动作，废气旁通阀被推开。

对于与上腔室相连的控制气体，现有的增压器中，此控制气体为增压后空气，只有当发动机高负荷增压压力超过一定值后，上腔室在膜片上的作用力才能够超过弹簧的弹力，废气旁通阀才可以被推开，增压压力的上升速度才会减慢或者不继续升高。对于商用车配备的带涡轮增压器的天然气发动机，由于采用的是靠节气门进行负荷调节的量调节方式，通过节气门的节流来降低进气歧管压力，从而降低发动机进气量，由此降低发动机负荷；对于中等负荷工况，涡轮增压器已经开始工作，但是增压压力远大于当前负荷所需要的进气歧管压力，不得不通过关小节气门来控制进气歧管压力，节气门对进气的节流使得进气的节流损失加大，燃料经济性降低；同时，由于增压器的工作使得涡轮前排气被压升高，导致发动机充气效率降低，缸内残余废气增多，燃烧效率降低，也直接导致燃料经济性降低；

因此，如果能在发动机部分负荷，打开增压器的废气旁通阀，使得增压压力相对于所需要的进气歧管压力不那么“富余”，这样，既能减小进气节流损失，还能减小排气背压，提高充气效率，最终提高燃油经济性。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述技术问题，提出一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统及其方法。此控制系统能够在发动机部分负荷打开增压器旁通阀，降低增压压力，降低进气节流阻力损失，提高燃油经济性；同时，与之对应的控制方法能够及时的将增压器的实际增压压力稳定在设定值上，该控制方法在标定时也不需要获取增压器的热力学参数，标定难度较低。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统，包括：压缩空气储气瓶、减压器、增压器控制阀、废气旁通压力传感器、发动机控制单元、增压压力传感器、增压器废气旁通控制膜片阀和增压器，所述增压器包括增压器废气旁通阀、增压器涡轮和增压器压气机；所述压缩空气储气瓶存储有高压气体，用作动力源；所述减压器一端与所述压缩空气储气瓶连接，另一端与所述增压器控制阀连接，用于将所述压缩空气储气瓶提供的高压空气进行减压后提供给所述增压器控制阀；所述增压器控制阀为带控制阀的三通阀，其中，所述增压器控制阀的左方通道连通大气并设置有电磁阀，右方通道为空气出口，与所述增压器废气旁通控制膜片阀连接，并设置有所述废气旁通压力传感器，下方通道为空气入口，与所述减压器连接；所述电磁阀用于控制增压器控制阀排向大气的空气量，所述废气旁通压力传感器用于测量所述增压器控制阀的出口空气压力；所述增压压力传感器设置在节气门前的发动机进气管路上，用于测量经所述增压器压气机增压后的增压压力；所述增压器废气旁通控制膜片阀与所述增压器废气旁通阀连接，用于通过所述增压器控制阀的出口空气压力来控制所述增压器废气旁通阀的开度，以控制流经所述增压器涡轮的废气量；所述发动机控制单元与所述增压压力传感器、所述增压器控制阀和所述废气旁通压力传感器连接，用于基于所述增压压力传感器和所述废气旁通压力传感器所采集的压力数据来控制所述电磁阀的开度，进而控制所述增压器控制阀的出口空气压力，以实现对所述增压器废气旁通阀的开度控制。

可选地，发动机控制单元基于所述增压压力传感器和所述废气旁通压力传感器所采集的压力数据来控制所述电磁阀的开度，包括：

基于所述增压压力传感器采集的实际增压压力确定增压器控制阀的需求出口空气压力；

基于所确定的需求出口空气压力和所述废气旁通压力传感器采集的实际出口空气压力，确定需求电磁阀占空比；

基于所确定的需求电磁阀占空比来控制所述电磁阀的开度。

可选地，所述基于所述增压压力传感器采集的实际增压压力确定增压器控制阀的需求出口空气压力，具体包括：

将所述实际增压压力与需求增压压力进行比较，得到实际增压压力与需求增压压力之间的偏差；所述需求增压压力根据发动机的当前运行工况确定；

基于所述需求增压压力和发动机在当前运行工况下的转速确定需求出口空气压力的第一计算值；

基于所得到的实际增压压力与需求增压压力之间的偏差，确定需求出口空气压力的第二计算值；

将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求出口空气压力。

可选地，所述基于所确定的需求出口空气压力和所述废气旁通压力传感器采集的实际出口空气压力，确定需求电磁阀占空比，具体包括：

将所述需求出口空气压力与所述实际出口空气压力进行比较，得到需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差；

基于所述需求出口空气压力确定需求电磁阀占空比的第一计算值；

基于所述需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差，确定需求电磁阀占空比的第二计算值；

将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求电磁阀占空比。

本发明另一实施例提供一种天然气发动机废气旁通式增压器控制方法，包括：

根据发动机的当前运行工况确定是否需要对增压压力进行控制，如果需要，则执行如下步骤：

采集增压器的实际增压压力和增压器控制阀的实际出口空气压力；

基于所采集的实际增压压力确定增压器控制阀的需求出口空气压力；

基于所确定的需求出口空气压力和所采集的实际出口空气压力，确定需求电磁阀占空比；

基于所确定的需求电磁阀占空比来控制电磁阀的开度，以使得所述实际增压压力与需求增压压力相等；其中，所述需求增压压力根据发动机的当前运行工况确定

可选地，所述基于所采集的实际增压压力确定增压器控制阀的需求出口空气压力，具体包括：

将所述实际增压压力与需求增压压力进行比较，得到实际增压压力与需求增压压力之间的偏差；

基于所述需求增压压力和发动机在当前运行工况下的转速确定需求出口空气压力的第一计算值；

基于所得到的实际增压压力与需求增压压力之间的偏差，确定需求出口空气压力的第二计算值；

将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求出口空气压力。

可选地，所述基于所确定的需求出口空气压力和所采集的实际出口空气压力，确定需求电磁阀占空比，具体包括：

将所述需求出口空气压力与所述实际出口空气压力进行比较，得到需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差；

基于所述需求出口空气压力确定需求电磁阀占空比的第一计算值；

基于所述需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差，确定需求电磁阀占空比的第二计算值；

将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求电磁阀占空比。

可选地，如果确定不需要对增压压力进行控制，则将所述电磁阀的开度设置为0。

本发明实施例提供的天然气发动机废气旁通式增压器控制系统及其方法，该系统通过利用商用车普遍配备的压缩空气储气瓶的高压空气作为动力源，由于其在增压器控制膜片阀膜片上产生的压力远大于增压器控制膜片阀弹簧的弹力，因此能够在发动机工作的全工况区对增压器旁通阀的开度进行控制，能够在发动机工作的中等负荷区打开增压器废气旁通阀，使得增压压力相对于需求进气压力“富余”不那么多，以降低排气背压，降低缸内残余废气量，提高充气效率，提高燃烧效率；同时，能够降低节气门的节流损失，增加有效功输出，以上两条均使得发动机油耗降低。此外，本发明提供的方法，在需要对增压器的增压压力进行控制时，根据采集增压器的实际增压压力和增压器控制阀的实际出口空气压力来控制电磁阀的开度，从而能够及时将增压器的实际增压压力稳定在设定值上，并且在不需要获取增压器热力学参数的前提下，可以实现增压器的稳定控制，解决了传统增压器控制中需要获取增压器热力学参数带来的标定难度高问题，降低了标定难度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的天然气发动机废气旁通式增压器控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的天然气发动机废气旁通式增压器控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的天然气发动机废气旁通式增压器控制方法的具体流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1为本发明实施例提供的天然气发动机废气旁通式增压器控制系统的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的天然气发动机废气旁通式增压器控制系统包括：压缩空气储气瓶1、减压器2、增压器控制阀3、废气旁通压力传感器4、发动机控制单元5、增压压力传感器6、增压器废气旁通控制膜片阀7和增压器11，所述增压器11包括增压器废气旁通阀8、增压器涡轮9和增压器压气机10；所述压缩空气储气瓶1存储有高压气体，用作动力源；所述减压器2一端与所述压缩空气储气瓶1连接，另一端与所述增压器控制阀3连接，用于将所述压缩空气储气瓶1提供的高压空气进行减压后提供给所述增压器控制阀3；所述增压器控制阀3为带控制阀的三通阀，其中，所述增压器控制阀的左方通道连通大气并设置有电磁阀，右方通道为空气出口，与所述增压器废气旁通控制膜片阀7连接，并设置有所述废气旁通压力传感器4，下方通道为空气入口，与所述减压器2连接；所述电磁阀用于控制增压器控制阀排向大气的空气量，所述废气旁通压力传感器4用于测量所述增压器控制阀的出口空气压力；所述增压压力传感器6设置在节气门前的发动机进气管路上，用于测量经所述增压器压气机10增压后的增压压力；所述增压器废气旁通控制膜片阀7与所述增压器废气旁通阀8连接，用于通过所述增压器控制阀的出口空气压力来控制所述增压器废气旁通阀的开度，以控制流经所述增压器涡轮9的废气量；所述发动机控制单元5与所述增压压力传感器6、所述增压器控制阀3和所述废气旁通压力传感器4连接，用于基于所述增压压力传感器和所述废气旁通压力传感器所采集的压力数据来控制所述电磁阀的开度，进而控制所述增压器控制阀的出口空气压力，以实现对所述增压器废气旁通阀的开度控制。

在本实施例中，压缩空气储气瓶1为商用车普遍配备的刹车用压缩空气储气瓶，增压器控制阀3的控制阀为电磁阀。所述增压器废气旁通控制膜片阀7通过杠杆结构与所述增压器废气旁通阀8连接。如图1所示，增压器废气旁通控制膜片阀7的推杆通过一个杠杆结构而与增压器废气旁通阀8的阀门连接，该杠杆结构可通过一个销轴进行转动，增压器废气旁通控制膜片阀7的弹簧套设在推杆外面，与推杆一起运动，在增压器控制阀3的出口空气压力大于弹簧的弹力的情况下，弹簧带动推杆向右运动，进而带动杠杆结构向右转动，从而可打开增压器废气旁通阀8的阀门。增压器废气旁通阀8完全关闭时，废气全部经增压器涡轮9排出，使得与涡轮9同轴相连的压气机10产生较大的增压压力；增压器废气旁通阀8打开时，部分废气直接排向大气，只有部分废气经增压器涡轮9排出，使得与涡轮9同轴相连的压气机10产生较小的增压压力。

具体地，本实施例提供的天然气发动机废气旁通式增压器控制系统的工作原理为：来自于车辆刹车用压缩空气储气瓶的高压空气经过减压器减压后，送至三通阀，通过对三通阀上的电磁阀的开度控制，来控制流经三通阀进入到增压器废气旁通控制膜片阀的空气压力的大小，同时使用一个压力传感器来采集三通阀出口空气压力的大小，当作用于增压器废气旁通控制膜片阀中的膜片上的压力大于其右侧弹簧的弹力时，增压器废气旁通控制膜片阀的推杆被推动，推杆通过一个杠杆结构来打开增压器旁通阀，ECU通过控制三通阀出口空气压力的大小，就可以实现对增压器旁通阀开度的控制。

进一步地，发动机控制单元5基于所述增压压力传感器和所述废气旁通压力传感器所采集的压力数据来控制所述电磁阀的开度，具体包括以下步骤：

S110、基于所述增压压力传感器采集的实际增压压力确定增压器控制阀的需求出口空气压力。

S120、基于所确定的需求出口空气压力和所述废气旁通压力传感器采集的实际出口空气压力，确定需求电磁阀占空比。

S130、基于所确定的需求电磁阀占空比来控制所述电磁阀的开度。

进一步地，步骤S110可具体包括以下步骤：

S111、将所述实际增压压力与需求增压压力进行比较，得到实际增压压力与需求增压压力之间的偏差；所述需求增压压力根据发动机的当前运行工况确定。

在该步骤中，发动机控制单元5可根据发动机的当前运行工况以预设周期例如10ms周期计算当前工况所需要的增压器增压压力的大小，即需求增压压力。

S112、基于所述需求增压压力和发动机在当前运行工况下的转速确定需求出口空气压力的第一计算值。

在该步骤中，第一计算值可根据发动机在当前运行工况下的转速和需求增压压力查前馈表来确定。在本实施例中，前馈表的确定方法为：对于某个工况，通过手动控制三通阀上的电磁阀开度，当实际增压压力达到当前工况下的需求增压压力时，将当前的三通阀出口压力值作为当前工况需求出口空气压力的前馈值即第一计算值，使用前馈算法，可以使需求出口空气压力更快的达到稳定值附近，提高响应速度。

S113、基于所得到的实际增压压力与需求增压压力之间的偏差，确定需求出口空气压力的第二计算值。

在该步骤中，第二计算值可根据需求增压压力与实际增压压力之间的偏差，以预设周期例如10ms计算周期，通过PID闭环反馈控制的算法计算得到。通过PID闭环反馈控制的算法计算得到的第二计算值也称作反馈控制值。本实施例中用于计算反馈控制值的闭环反馈控制算法为经典PID控制算法，该PD控制算法根据当前工况的需求增压压力值与增压压力传感器采集的实际增压压力值之间的差值，根据比例、积分、微分算法计算出闭环反馈控制值，使用闭环反馈算法，可以消除发动机部件和燃烧参数的差异，使得实际增压压力最终稳定在需求增压压力附近。

S114、将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求出口空气压力。

即，本实施例中的需求出口压力通过前馈控制和闭环反馈控制得到。

进一步地，步骤S120可具体包括以下步骤：

S121、将所述需求出口空气压力与所述实际出口空气压力进行比较，得到需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差。

S122、基于所述需求出口空气压力确定需求电磁阀占空比的第一计算值。

在该步骤中，第一计算值可通过前馈控制方法得到，具体通过查三通阀特性表得到。三通阀需求电磁阀占空比的控制，仅仅只是三通阀进排气压力特性，在某个三通阀入口压力下，通过给定不同的电磁阀占空比，得到不同的三通阀出口空气压力值，因此与发动机运行工况无关，可以在三通阀试验台上进行控制标定。三通阀电磁阀的前馈控制算法本质上为三通电磁阀的基本流通特性，在不同的三通阀入口压力下，不同的三通电磁阀开度，得到不同出口空气压力，以此得到一个三通阀特性表，实际运行时，三通电磁阀入口压力为一个恒定值，当给定一个需求出口空气压力时，通过查三通阀特性表，得到一个三通电磁阀开度，此即为前馈控制算法，使用此算法，可以使三通电磁阀的开度尽快开启到一个稳定值附近，有助于加快系统响应。

S123、基于所述需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差，确定需求电磁阀占空比的第二计算值。

在该步骤中，第二计算值可根据需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差，以预设周期例如10ms计算周期，通过PID闭环反馈控制的算法计算得到。通过PID闭环反馈控制的算法计算得到的第二计算值也称作反馈控制值。本实施例中用于计算反馈控制值的闭环反馈控制算法为经典PID控制算法，该PD控制算法根据需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的差值，根据比例、积分、微分算法，得到一个闭环反馈控制值，闭环反馈控制算法有助于实际输出的出口空气压力的稳定。

S124、将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求电磁阀占空比。

即，本实施例中的需求电磁阀占空比通过前馈控制和闭环反馈控制得到。

进一步地，在步骤S130中，发动机控制单元ECU5可根据计算得到的需求电磁阀占空比的大小以预设周期例如10ms周期控制三通阀电磁阀的开度，使得实际增压压力等于需求增压压力。

本发明另一实施例还提供一种天然气发动机废气旁通式增压器控制方法，用于对前述实施例的天然气发动机废气旁通式增压器控制系统进行控制。

图2为本发明实施例提供的天然气发动机废气旁通式增压器控制方法的流程示意图。如图2所示，本实施例提供的一种天然气发动机废气旁通式增压器控制方法包括以下步骤：

根据发动机的当前运行工况确定是否需要对增压压力进行控制，如果需要，则执行如下步骤：

S210、采集增压器的实际增压压力和增压器控制阀的实际出口空气压力。

S220、基于所采集的实际增压压力确定增压器控制阀的需求出口空气压力。

S230、基于所确定的需求出口空气压力和所采集的实际出口空气压力，确定需求电磁阀占空比。

S240、基于所确定的需求电磁阀占空比来控制电磁阀的开度，以使得所述实际增压压力与需求增压压力相等；其中，所述需求增压压力根据发动机的当前运行工况确定

在本实施例中，根据发动机的当前运行工况确定是否需要对增压压力进行控制可通过前述实施例的发动机控制单元5来执行。发动机控制单元5可以预设周期来进行判断，例如10ms的计算周期来根据发动机的当前运行工况确定是否需要对增压压力进行控制。在步骤S220中，发动机控制单元可控制增压压力传感器6以预设周期例如10ms周期采集实际增压压力的大小，控制废气旁通压力传感器4以预设周期例如2ms周期采集三通阀的实际出口空气压力的大小。此外，在步骤S240中，发动机控制单元5可根据发动机的当前运行工况以预设周期例如10ms周期计算当前工况所需要的增压器增压压力的大小，即需求增压压力。

进一步地，步骤S220可具体包括以下步骤：

S221、将所述实际增压压力与需求增压压力进行比较，得到实际增压压力与需求增压压力之间的偏差。

S222、基于所述需求增压压力和发动机在当前运行工况下的转速确定需求出口空气压力的第一计算值。

在该步骤中，第一计算值可根据发动机在当前运行工况下的转速和需求增压压力查前馈表来确定。在本实施例中，前馈表的确定方法为：对于某个工况，通过手动控制三通阀上的电磁阀开度，当实际增压压力达到当前工况下的需求增压压力时，将当前的三通阀出口压力值作为当前工况需求出口空气压力(需求WGP压力)的前馈值即第一计算值，使用前馈算法，可以使需求出口空气压力更快的达到稳定值附近，提高响应速度。

S223、基于所得到的实际增压压力与需求增压压力之间的偏差，确定需求出口空气压力的第二计算值。

在该步骤中，第二计算值可根据需求增压压力与实际增压压力之间的偏差，以预设周期例如10ms计算周期，通过PID闭环反馈控制的算法计算得到。通过PID闭环反馈控制的算法计算得到的第二计算值也称作反馈控制值。本实施例中用于计算反馈控制值的闭环反馈控制算法为经典PID控制算法，其根据当前工况的需求增压压力值与增压压力传感器采集的实际增压压力值之间的差值，根据比例、积分、微分算法计算出闭环反馈控制值，使用闭环反馈算法，可以消除发动机部件和燃烧参数的差异，使得实际增压压力最终稳定在需求增压压力附近。

S224、将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求出口空气压力。

即，本实施例中的需求出口压力通过前馈控制和闭环反馈控制得到。

进一步地，步骤S230可具体包括以下步骤：

S231、将所述需求出口空气压力与所述实际出口空气压力进行比较，得到需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差。

S232、基于所述需求出口空气压力确定需求电磁阀占空比的第一计算值。

在该步骤中，第一计算值可通过前馈控制方法得到，具体通过查三通阀特性表得到。三通阀需求电磁阀占空比的控制，仅仅只是三通阀进排气压力特性，在某个三通阀入口压力下，通过给定不同的电磁阀占空比，得到不同的三通阀出口空气压力值，因此与发动机运行工况无关，可以在三通阀试验台上进行控制标定。三通阀电磁阀的前馈控制算法本质上为三通电磁阀的基本流通特性，在不同的三通阀入口压力下，不同的三通电磁阀开度，得到不同出口空气压力，以此得到一个三通阀特性表，实际运行时，三通电磁阀入口压力为一个恒定值，当给定一个需求出口空气压力时，通过查三通阀特性表，得到一个三通电磁阀开度，此即为前馈控制算法，使用此算法，可以使三通电磁阀的开度尽快开启到一个稳定值附近，有助于加快系统响应。

S233、基于所述需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差，确定需求电磁阀占空比的第二计算值。

在该步骤中，第二计算值可根据需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差，以预设周期例如10ms计算周期，通过PID闭环反馈控制的算法计算得到。通过PID闭环反馈控制的算法计算得到的第二计算值也称作反馈控制值。本实施例中用于计算反馈控制值的闭环反馈控制算法为经典PID控制算法，根据需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的差值，根据比例、积分、微分算法，得到一个闭环反馈控制值，闭环反馈控制算法有助于实际输出的出口空气压力的稳定。

S234、将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求电磁阀占空比。

即，本实施例中的需求电磁阀占空比通过前馈控制和闭环反馈控制得到。

进一步地，在步骤S240中，发动机控制单元ECU5可根据计算得到的需求电磁阀占空比的大小以预设周期例如10ms周期控制三通阀电磁阀的开度，使得实际增压压力等于需求增压压力。

进一步地，如果确定不需要对增压压力进行控制，则将所述电磁阀的开度设置为0。

综上，本实施例提供的天然气发动机废气旁通式增压器控制方法通过对增压器的增压压力进行闭环反馈控制来使得实际增压压力与需求增压压力相等，具体流程可如图3所示。

本实施例提供的控制方法通过需求增压压力与实际增压压力的闭环反馈，以及需求出口空气压力与实际出口空气压力的闭环反馈的“双闭环反馈”控制思路，以及前馈控制与闭环反馈控制相结合的控制方法，在不需要获取增压器热力学参数的前提下，可以实现增压器的稳定控制，解决了传统增压器控制中需要获取增压器热力学参数带来的标定难度高问题，降低了标定难度。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，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 (3)

1.一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统，其特征在于，包括：压缩空气储气瓶、减压器、增压器控制阀、废气旁通压力传感器、发动机控制单元、增压压力传感器、增压器废气旁通控制膜片阀和增压器，所述增压器包括增压器废气旁通阀、增压器涡轮和增压器压气机；

所述压缩空气储气瓶存储有高压气体，用作动力源；

所述减压器一端与所述压缩空气储气瓶连接，另一端与所述增压器控制阀连接，用于将所述压缩空气储气瓶提供的高压空气进行减压后提供给所述增压器控制阀；

所述增压器控制阀为带控制阀的三通阀，其中，所述增压器控制阀的左方通道连通大气并设置有电磁阀，右方通道为空气出口，与所述增压器废气旁通控制膜片阀连接，并设置有所述废气旁通压力传感器，下方通道为空气入口，与所述减压器连接；所述电磁阀用于控制增压器控制阀排向大气的空气量，所述废气旁通压力传感器用于测量所述增压器控制阀的出口空气压力；

所述增压压力传感器设置在节气门前的发动机进气管路上，用于测量经所述增压器压气机增压后的增压压力；

所述增压器废气旁通控制膜片阀与所述增压器废气旁通阀连接，用于通过所述增压器控制阀的出口空气压力来控制所述增压器废气旁通阀的开度，以控制流经所述增压器涡轮的废气量；

所述发动机控制单元与所述增压压力传感器、所述增压器控制阀和所述废气旁通压力传感器连接，用于基于所述增压压力传感器和所述废气旁通压力传感器所采集的压力数据来控制所述电磁阀的开度，进而控制所述增压器控制阀的出口空气压力，以实现对所述增压器废气旁通阀的开度控制；

其中，发动机控制单元基于所述增压压力传感器和所述废气旁通压力传感器所采集的压力数据来控制所述电磁阀的开度，包括：

基于所述增压压力传感器采集的实际增压压力确定增压器控制阀的需求出口空气压力；

基于所确定的需求出口空气压力和所述废气旁通压力传感器采集的实际出口空气压力，确定需求电磁阀占空比；

基于所确定的需求电磁阀占空比来控制所述电磁阀的开度；

所述基于所述增压压力传感器采集的实际增压压力确定增压器控制阀的需求出口空气压力，具体包括：

将所述实际增压压力与需求增压压力进行比较，得到实际增压压力与需求增压压力之间的偏差；所述需求增压压力根据发动机的当前运行工况确定；

基于所述需求增压压力和发动机在当前运行工况下的转速确定需求出口空气压力的第一计算值；

基于所得到的实际增压压力与需求增压压力之间的偏差，确定需求出口空气压力的第二计算值；

将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求出口空气压力；

所述基于所确定的需求出口空气压力和所述废气旁通压力传感器采集的实际出口空气压力，确定需求电磁阀占空比，具体包括：

将所述需求出口空气压力与所述实际出口空气压力进行比较，得到需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差；

基于所述需求出口空气压力确定需求电磁阀占空比的第一计算值；

基于所述需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差，确定需求电磁阀占空比的第二计算值；

将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求电磁阀占空比。

2.一种天然气发动机废气旁通式增压器控制方法，其特征在于，包括：

根据发动机的当前运行工况确定是否需要对增压压力进行控制，如果需要，则执行如下步骤：

采集增压器的实际增压压力和增压器控制阀的实际出口空气压力；

基于所采集的实际增压压力确定增压器控制阀的需求出口空气压力；

基于所确定的需求出口空气压力和所采集的实际出口空气压力，确定需求电磁阀占空比；

基于所确定的需求电磁阀占空比来控制电磁阀的开度，以使得所述实际增压压力与需求增压压力相等；其中，所述需求增压压力根据发动机的当前运行工况确定；

其中，所述基于所采集的实际增压压力确定增压器控制阀的需求出口空气压力，具体包括：

将所述实际增压压力与所述需求增压压力进行比较，得到实际增压压力与需求增压压力之间的偏差；

基于所述需求增压压力和发动机在当前运行工况下的转速确定需求出口空气压力的第一计算值；

基于所得到的实际增压压力与需求增压压力之间的偏差，确定需求出口空气压力的第二计算值；

将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求出口空气压力；

所述基于所确定的需求出口空气压力和所采集的实际出口空气压力，确定需求电磁阀占空比，具体包括：

将所述需求出口空气压力与所述实际出口空气压力进行比较，得到需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差；

基于所述需求出口空气压力确定需求电磁阀占空比的第一计算值；

基于所述需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差，确定需求电磁阀占空比的第二计算值；

将确定的第一计算值和第二计算值相加得到的和值作为所述需求电磁阀占空比。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，如果确定不需要对增压压力进行控制，则将所述电磁阀的开度设置为0。