CN109630257B - 废气旁通阀控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废气旁通阀控制方法,其中方法包括步骤1,获取环境信息,根据所述环境信息获得增压器压力值;步骤2,结合所述增压器压力值与所述期望气门流量,得到期望涡轮压比,以及期望废气旁通阀流量;步骤3,根据所述期望涡轮压比和所述废气旁通阀流量,计算得到废气旁通阀开度值;步骤4,根据所述废气旁通阀开度值得到执行信号,控制调整废气旁通阀的开度。本发明的废气旁通阀控制方法及结构,使用电子控制废气旁通阀的开度,对涡轮增压发动机的动力性和经济性有较好的正向效果。
Description
技术领域
本发明涉及废气旁通阀控制方法及结构。
背景技术
由于节能与环保越来越受重视,国家相应的乘用车油耗法规也不断更新完善,《GB19578-2014乘用车燃料消耗量限值》要求2016年新上公告的车辆必须达到新的油耗标准,对在生产汽车2018年1月1日执行,乘用车第四阶段标准《GB27999-2014乘用车燃料消耗量评价方法及指标》也在要求乘用车平均油耗满足要求。为此,各汽车制造商都在研究与应用整车节油技术如:电子增压发动机、怠速启停功能、电控节温器、换挡提示功能、智能发电机等使整车越来越节油环保。
对于废气涡轮增压发动机,传统的开发方案为废气涡轮带废气旁通阀的增压器结构形式,一般采用气动弹簧结构,此形式结构相对简单,但是由于控制废气旁通阀的气动弹簧结构,易出现响应延迟的现象,同时机械结构在行车中不能精准运作,不利于车辆节油。
发明内容
本发明的目的是提供一种废气旁通阀控制方法及结构,能够提供精准的控制。
本发明的废气旁通阀控制方法,包括:步骤1,获取环境信息,根据所述环境信息获得增压器压力值;步骤2,结合所述增压器压力值与所述期望气门流量,得到期望涡轮压比,以及期望废气旁通阀流量;步骤3,根据所述期望涡轮压比和所述废气旁通阀流量,计算得到废气旁通阀开度值;步骤4,根据所述废气旁通阀开度值得到执行信号,控制调整废气旁通阀的开度。
如上所述的废气旁通阀控制方法,其中,所述环境信息至少包括:发动机转速、发动机进气温度值、发动机进气压力值、环境压力值;所述步骤1还分为:步骤11,根据所述发动机转速以及所述发动机进气温度值,获得第一压力值,所述第一压力值为:对应的增压器理论压力值;步骤12,根据所述环境压力值,得到补偿压力值,并将所述第一压力值和所述补偿压力值结合,得到第二压力值;步骤13,获取所述第一压力值和所述第二压力值中的最大值为压力限值,将所述最大值为压力限值和预估进气压力值比较,取最小值为期望进气压力值;步骤14,将所述期望进气压力值与所述实际进气压力值进行PID调制,形成所述增压器压力值。
如上所述的废气旁通阀控制方法,其中,所述步骤2分为:步骤21,根据所述增压器压力值得到对应的涡轮的前端压力和后端压力,所述期望涡轮压比为:所述后端压力与所述前端压力的比;步骤22,根据所述增压器压力值得到对应的涡轮排气总流量,所述期望废气旁通阀流量为:将所述涡轮排气总流量与所述期望气门流量做差,差值的绝对值与涡轮最大排气流量的比。
如上所述的废气旁通阀控制方法,其中,所述期望废气旁通阀流量为:将所述涡轮排气总流量与所述期望气门流量做差,差值的绝对值乘以折算系数,再与涡轮最大排气流量的比。
本发明的废气旁通阀控制结构,包括:传感器,用于所述获取环境信息;处理器,用于处理信息得到所述执行信号;执行器,用于获取所述执行信号,并根据所述执行信号调整废气旁通阀的开度。
本发明的废气旁通阀控制方法及结构,使用电子控制废气旁通阀的开度,对涡轮增压发动机的动力性和经济性有较好的正向效果。
附图说明
图1为废气旁通阀控制方法的逻辑框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本发明公开一种废气旁通阀控制方法,包括:
步骤1,获取环境信息,根据环境信息获得增压器压力值;
步骤2,结合增压器压力值与期望气门流量,得到期望涡轮压比,以及期望废气旁通阀流量;
步骤3,根据期望涡轮压比和废气旁通阀流量,计算得到废气旁通阀开度值;
步骤4,根据废气旁通阀开度值得到执行信号,控制调整废气旁通阀的开度。
环境信息至少包括:发动机转速、发动机进气温度值、发动机进气压力值、环境压力值。
进一步,步骤1还分为:
步骤11,根据发动机转速以及发动机进气温度值,获得第一压力值,第一压力值为:对应的增压器理论压力值;
步骤12,根据环境压力值,得到补偿压力值,并将第一压力值和补偿压力值结合,得到第二压力值;
步骤13,获取第一压力值和第二压力值中的最大值为压力限值,将最大值为压力限值和预估进气压力值比较,取最小值为期望进气压力值;
步骤14,将期望进气压力值与实际进气压力值进行PID调制,形成增压器压力值。
步骤2分为:
步骤21,根据增压器压力值得到对应的涡轮的前端压力和后端压力,期望涡轮压比为:后端压力与前端压力的比;
步骤22,根据增压器压力值得到对应的涡轮排气总流量,期望废气旁通阀流量为:将涡轮排气总流量与期望气门流量做差,差值的绝对值与涡轮最大排气流量的比。即:
期望废气旁通阀流量=(涡轮排气总流量-期望气门流量)/涡轮最大排气流量
优选的,上述步骤22中可以添折算系数,对应的期望废气旁通阀流量为:将涡轮排气总流量与期望气门流量做差,差值的绝对值乘以折算系数,再与涡轮最大排气流量的比。即:
期望废气旁通阀流量=((涡轮排气总流量-期望气门流量)*折算系数) /涡轮最大排气流量
一种废气旁通阀控制结构,包括:
传感器,用于获取环境信息;
处理器,用于处理信息得到执行信号;
执行器,用于获取执行信号,并根据执行信号调整废气旁通阀的开度。
上述的结构中,传感器、处理器和执行器可以属于发动机的电子控制单元(Electronic Control Unit)。其中,处理器的处理流程可以分为三大部分:
第一,发动机增压器压力闭环控制部分,也就是针对步骤1中得到增压器压力值的处理流程。
第二,增压器涡轮-压气机能量平衡模型部分,也就是针对步骤2中得到期望涡轮压比,以及期望废气旁通阀流量的流程;
第三,电子废气旁通阀气体模型部分,也就是针对步骤3中得到废气旁通阀开度值。
发动机增压器压力闭环控制部分,也就是在步骤1中,根据环境信息,以及发动机的自身属性,进行实际向闭环回归靠拢的闭环控制。
执行器的执行对象,一般为电子废气旁通阀,根据上述的执行信号,控制直流电机,可以采用脉冲宽度调制(PWM)技术,通过脉冲宽度调制信号的占空比来控制直流电机转角的大小。当占空比一定时,电机输出转矩与回位弹簧阻力矩保持平衡时,阀体开度保持不变;当占空比增大时,电机驱动力矩克服回位弹簧阻力矩,阀体开度开大;反之,当占空比减小时,阀体开度减小;此总成主要由电机驱动电路、直流电机执行器两个部分组成。
对应的,执行器可以包括电机驱动电路,其功能为将PWM执行信号转换成驱动直流电机的驱动电信号;还可以包括直流电机执行器,即直流电机,接受驱动电信号实现阀体的开闭动作,其为逻辑被控对象之一,进而控制节气门开度,实现对发动机增压器增压压力的控制。
对于发动机增压器压力闭环控制部分,需要设置预估进气压力值比较。考虑到相关的影响因素,选取发动机转速、环境压力值、发动机进气温度三个变量,考虑到发动机爆震、效率等实际情况,最终输出最大增压压力限值。
上述的第一压力值,可以根据查表获得,该表格具有以发动机转速、发动机进气温度值为横纵坐标,这也就可以理解,其为对应的增压器理论压力值,这里“对应”就是指对应的发动机转速和发动机进气温度值。同样可以通过查表,可以根据环境压力值得到补偿值,该补偿值可以是根根据海拔不同的压力补偿。
期望进气压力值和实际进气压力值通过增压器PID逻辑得到增压器压力控制的增压器P项、增压器I项,本申请采用增压器P项和增压器I项之和作为增压器压力值。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种废气旁通阀控制方法,其特征在于,包括:
步骤1,获取环境信息,根据所述环境信息获得增压器压力值;
步骤2,结合所述增压器压力值与期望气门流量,得到期望涡轮压比,以及期望废气旁通阀流量;
步骤3,根据所述期望涡轮压比和所述废气旁通阀流量,计算得到废气旁通阀开度值;
步骤4,根据所述废气旁通阀开度值得到执行信号,控制调整废气旁通阀的开度;
所述环境信息至少包括:发动机转速、发动机进气温度值、发动机进气压力值、环境压力值;
所述步骤1还分为:
步骤11,根据所述发动机转速以及所述发动机进气温度值,获得第一压力值,所述第一压力值为:对应的增压器理论压力值;
步骤12,根据所述环境压力值,得到补偿压力值,并将所述第一压力值和所述补偿压力值结合,得到第二压力值;
步骤13,获取所述第一压力值和所述第二压力值中的最大值为压力限值,将所述最大值为压力限值和预估进气压力值比较,取最小值为期望进气压力值;
步骤14,将所述期望进气压力值与实际进气压力值进行PID调制,形成所述增压器压力值。
2.根据权利要求1所述的废气旁通阀控制方法,其特征在于,
所述步骤2分为:
步骤21,根据所述增压器压力值得到对应的涡轮的前端压力和后端压力,所述期望涡轮压比为:所述后端压力与所述前端压力的比;
步骤22,根据所述增压器压力值得到对应的涡轮排气总流量,所述期望废气旁通阀流量为:将所述涡轮排气总流量与所述期望气门流量做差,差值的绝对值与涡轮最大排气流量的比。
3.根据权利要求2所述的废气旁通阀控制方法,其特征在于,
所述期望废气旁通阀流量为:将所述涡轮排气总流量与所述期望气门流量做差,差值的绝对值乘以折算系数,再与涡轮最大排气流量的比。
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