CN110925106B - 发动机的节气门的控制方法和装置、电子设备、发动机 - Google Patents

发动机的节气门的控制方法和装置、电子设备、发动机 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种发动机的节气门的控制方法和装置、电子设备、发动机和存储介质，包括：设置节气门的第一需求开度，分别确定增压器的实际增压压力和需求增压压力，根据需求增压压力和实际增压压力确定节气门的修正值，根据节气门的修正值和节气门的第一需求开度生成节气门的第二需求开度，考虑到节气门响应快，如果在外特性点根据外特性扭矩和需求空气量来控制节气门会引起发动机转速波动，考虑在外特性点固定节气门的第一需求开度，通过电控放气阀来缓慢调节发动机负荷，实现转速的平稳过渡，提高发动机的转速的稳定性和可靠性。

Description

发动机的节气门的控制方法和装置、电子设备、发动机
技术领域
本公开涉及发动机的控制技术领域，尤其涉及一种发动机的节气门的控制方法和装置、电子设备、发动机和存储介质。
背景技术
发动机是通过节气门和增压器电控放气阀共同控制完成的，为兼顾发动机的动力响应性和经济性，一般电控放气阀是在节气门开度大于一定值后才参与控制。发动机负荷变化时节气门快速开启，电控放气阀根据增压压力进行闭环控制，其中节气门控制的开度跟需求扭矩有关，在发动机外特性点时，当需求扭矩变化时会首先引起节气门的变化，而且此时负荷较高，节气门开度的微小变化会引起进气流量的较大变化，从而影响了发动机负荷和增压压力，进一步影响电控放气阀的控制，所以当前天然气发动机外特性点在节气门和电控放气阀耦合控制下容易操作转速不稳定的情况。
发明内容
一方面，本公开实施例提供一种发动机的节气门的控制方法，所述方法包括：
设置节气门的第一需求开度；
分别确定增压器的实际增压压力和需求增压压力；
根据所述需求增压压力和所述实际增压压力确定所述节气门的修正值；
根据所述节气门的修正值和所述节气门的第一需求开度生成所述节气门的第二需求开度。
在一些实施例中，在所述设置节气门的第一需求开度之前，所述方法还包括：
采集发动机的转速和油门开度；
以及，所述设置节气门的第一需求开度包括：响应于所述转速在预设的速度区间，且所述油门开度大于或等于预设的第一阈值，执行所述设置节气门的第一需求开度的步骤。
在一些实施例中，所述根据所述需求增压压力和所述实际增压压力确定所述节气门的修正值包括：
根据所述需求增压压力和所述实际增压压力进行PID闭环控制确定电控放气阀的驱动空占比；
根据所述驱动空占比、所述实际增压压力和所述需求增压压力确定所述节气门的修正值。
在一些实施例中，所述根据所述驱动空占比、所述实际增压压力和所述需求增压压力确定所述节气门的修正值：
计算所述需求增压压力与所述实际增压压力之间的差值；
响应于所述差值大于或等于预设的第二阈值，且所述驱动占空比小于或等于预设的第三阈值，根据预设的差值与修正值的映射关系确定与所述差值对应的所述节气门的修正值。
在一些实施例中，将所述节气门的第一需求开度与所述节气门的修正值之间的差值确定为所述节气门的第二需求开度。
根据本公开实施例的另一个方面，本公开实施例还公开了一种发动机的节气门的控制装置，所述装置包括：
设置模块，用于设置节气门的第一需求开度；
第一确定模块，用于分别确定增压器的实际增压压力和需求增压压力；
第二确定模块，用于根据所述需求增压压力和所述实际增压压力确定所述节气门的修正值；
生成模块，用于根据所述节气门的修正值和所述节气门的第一需求开度生成所述节气门的第二需求开度。
在一些实施例中，所述装置还包括：
采集模块，用于采集发动机的转速和油门开度；
所述设置模块用于，响应于所述转速在预设的速度区间，且所述油门开度大于或等于预设的第一阈值，执行所述设置节气门的第一需求开度的步骤。
在一些实施例中，所述第二确定模块用于，根据所述需求增压压力和所述实际增压压力进行PID闭环控制确定电控放气阀的驱动空占比，根据所述驱动空占比、所述实际增压压力和所述需求增压压力确定所述节气门的修正值。
在一些实施例中，所述第二确定模块用于，计算所述需求增压压力与所述实际增压压力之间的差值，响应于所述差值大于或等于预设的第二阈值，且所述驱动占空比小于或等于预设的第三阈值，根据预设的差值与修正值的映射关系确定与所述差值对应的所述节气门的修正值。
在一些实施例中，将所述节气门的第一需求开度与所述节气门的修正值之间的差值确定为所述节气门的第二需求开度。
另一个方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器；
所述存储器用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
其中，当执行所述存储器中的指令时，所述处理器被配置为实现如上任一实施例所述的方法。
另一个方面，本公开实施例还提供了一种发动机，所述车辆包括如上任一实施例所述的装置；或者，包括如上所述的电子设备。
另一个方面，本公开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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上任一实施例所述的方法。
本公开提供一种发动机的控制方法和装置、电子设备、发动机和存储介质，包括：设置节气门的第一需求开度，分别确定增压器的实际增压压力和需求增压压力，根据需求增压压力和实际增压压力确定节气门的修正值，根据节气门的修正值和节气门的第一需求开度生成节气门的第二需求开度，通过设置节气门的第一需求开度，并结合需求增压压力和实际增压压力确定节气门的修正值，以便基于节气门的修正值对第一需求开度进行修正，得到节气门的第二需求开度，考虑到节气门响应快，如果在外特性点根据外特性扭矩和需求空气量来控制节气门会引起发动机转速波动，考虑在外特性点固定节气门的第一需求开度，通过电控放气阀来缓慢调节发动机负荷，实现转速的平稳过渡，提高发动机的转速的稳定性和可靠性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本公开实施例的发动机的节气门的控制方法的流程示意图；
图2为本公开另一实施例的发动机的节气门的控制方法的流程示意图；
图3为本公开实施例的根据需求增压压力和实际增压压力确定节气门的修正值的方法的流程示意图；
图4为本公开另一实施例的发动机的节气门的控制方法的流程示意图；
图5为本公开实施例的发动机的节气门的控制装置的示意图；
图6为本公开另一实施例的发动机的节气门的控制装置的示意图；
图7为本公开实施例的电子设备的结构示意图；
图8为本公开实施例的发动机的应用场景的示意图。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
下面以具体地实施例对本公开的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本公开的实施例进行描述。
一个方面，本公开实施例提供了一种发动机的节气门的控制方法。
请参阅图1，图1为本公开实施例的发动机的节气门的控制方法的流程示意图。
如图1所示，该方法包括：
S101：设置节气门的第一需求开度。
其中，节气门(throttle valve)是用来控制空气进入引擎的一道可控阀门，进入进气管后和汽油混合(不同款式的车，设计混合部位不同)，成为可燃混合气体，参与燃烧做功。
在一些实施例中，节气门的第一需求开度为100％，即节气门的第一需求开度为全开。
例如，将节气门的第一需求开度设置为100％，即将节气门的开度设置为全开，并按照100％的需求开度和节气门的实际开度进行PID闭环控制来使节气门的实际开度为100％。
S102：分别确定增压器的实际增压压力和需求增压压力。
其中，增压器可安装在发动机的排气管上，增压器可利用发动机排气后的剩余能量来工作，向发动机提供更多的压缩空气，使之达到最佳运转性能。因为进入气缸的空气增多，所以允许喷入更多的燃油或使燃油燃烧更充分，从而使发动机产生更大的功率和降低排放、减少污染。
其中，确定实际增压压力和需求增压压力的方法可参见现有技术，此处不再赘述。
S103：根据需求增压压力和实际增压压力确定节气门的修正值。
其中，节气门的修正值是用于对节气门的第一需求开度进行修正的值。
S104：根据节气门的修正值和节气门的第一需求开度生成节气门的第二需求开度。
在该步骤中，基于节气门的修正值和节气门的第一需求开度进行计算，以便得到节气门的第二需求开度。
在本公开实施例中，通过设置节气门的第一需求开度，并结合需求增压压力和实际增压压力确定节气门的修正值，以便基于节气门的修正值对第一需求开度进行修正，得到节气门的第二需求开度，考虑到节气门响应快，如果在外特性点根据外特性扭矩和需求空气量来控制节气门会引起发动机转速波动，考虑在外特性点固定节气门的第一需求开度，通过电控放气阀来缓慢调节发动机负荷，实现转速的平稳过渡。
请参阅图2，图2为本公开另一实施例的发动机的节气门的控制方法的流程示意图。
如图2所示，该方法包括：
S01：采集发动机的转速和油门开度。
其中，可通过预先设置的传感器对发动机的转速和油门开度进行采集。
S02：判断转速是否属于速度区间，如果是，则执行S03。
其中，速度区间可基于需求进行设定。如根据不同的发动机的配置和标定人员的需求进行合理设定。
S03：判断油门开度与第一阈值的大小，如果油门开度大于或等于第一阈值，则执行S201。
同理，第一阈值也可基于需求进行设定。如根据不同的发动机的配置和标定人员的需求进行合理设定。
S201：设置节气门的第一需求开度。
其中，S201的描述可参见S101，此处不再赘述。
S202：分别确定增压器的实际增压压力和需求增压压力。
其中，S202的描述可参见S102，此处不再赘述。
S203：根据需求增压压力和实际增压压力确定节气门的修正值。
其中，S203的描述可参见S103，此处不再赘述。
S204：根据节气门的修正值和节气门的第一需求开度生成节气门的第二需求开度。
其中，S204的描述可参见S104，此处不再赘述。
值得说明地是，在另一些实施例中，可优先判断油门开度与第一阈值的大小，且当油门开度大于或等于第一阈值时，判断转速是否属于速度区间，且当转速属于速度区间时，执行S201。
当然，在另一些实施例中，可在判断油门开度与第一阈值的大小的同时判断转速是否属于速度区间，且当油门开度大于或等于第一阈值，且转速属于速度区间时，执行S201。
在一些实施例中，若转速不属于速度区间，或者，油门开度小于第一阈值，则返回至S01。
结合图3(图3为本公开实施例的根据需求增压压力和实际增压压力确定节气门的修正值的方法的流程示意图)可知，在一些实施例中，S103包括：
S31：根据需求增压压力和实际增压压力进行PID闭环控制确定电控放气阀的驱动空占比。
S32：根据驱动空占比、实际增压压力和需求增压压力确定节气门的修正值。
请参阅图4，图4为本公开另一实施例的发动机的节气门的控制方法的流程示意图。
如图4所示，该方法包括：
S01：采集发动机的转速和油门开度。
S02：判断转速是否属于速度区间，如果是，则执行S03。
S03：判断油门开度与第一阈值的大小，如果油门开度大于或等于第一阈值，则执行S201。
S201：设置节气门的第一需求开度。
S202：分别确定增压器的实际增压压力和需求增压压力。
S31：根据需求增压压力和实际增压压力进行PID闭环控制确定电控放气阀的驱动空占比。
S321：计算需求增压压力与实际增压压力之间的差值。
S322：判断差值与第二阈值的大小，如果差值大于或等于预设的第二阈值，则执行S322.
同理，第二阈值可基于需求进行设定。如根据发动机的配置进行合理的标定。
S323：判断驱动占空比与第三阈值的大小，如果驱动占空比小于或等于第三阈值，则执行S324。
同理，第三阈值可基于需求进行设定。如根据发动机的配置进行合理的标定。
S324：根据预设的差值与修正值的映射关系确定与差值对应的节气门的修正值。
其中，映射关系可基于历史差值和历史节气门的修正值进行构建。且，在一些实施例中，可基于历史差值和历史节气门的修正值构建映射关系的图MAP，以便基于查MAP确定与差值对应的节气门的修正值。
值得说明地是，在另一些实施例中，可优先判断驱动占空比与第三阈值的大小，如果驱动占空比小于或等于第三阈值，则继续判断差值与第二阈值的大小，如果差值大于或等于第二阈值，则执行S324。
当然，在另一些实施例中，可在判断驱动占空比与第三阈值的大小的同时判断差值与第二阈值的大小，且当驱动占空比小于或等于第三阈值，且差值大于或等于第二阈值时，执行S324。
在一些实施例中，若驱动占空比大于第三阈值，或者，若差值小于第二阈值，返回至S201。
S204：根据节气门的修正值和节气门的第一需求开度生成节气门的第二需求开度。
在一些实施例中，将节气门的第一需求开度与节气门的修正值之间的差值确定为节气门的第二需求开度。
在一些实施例中，可通过时间渐变(ramp)的形式将节气门的第一需求开度进行修正，修正后得到节气门的第二需求开度。其中，ramp的时间t可基于需求进行设定。
在本公开实施例中，同时考虑节气门在节气门的第一需求开度的情况下，即使驱动占空比为0，如果此时实际增压压力也比需求压力大，此时要将节气门的第一需求开度减小，通过需求增压压力和实际增压压力的差值确认该节气门的修正值，同时，从节气门的第一需求开度到节气门的第二需求开度通过ramp的形式修正，避免节气门突关引起的转速波动。
根据本公开实施例的另一个方面，本公开实施例还提供了一种发动机的节气门的控制装置。
请参阅图5，图5为本公开实施例的发动机的节气门的控制装置的示意图。
如图5所示，所述装置包括：
设置模块10，用于设置节气门的第一需求开度；
第一确定模块20，用于分别确定增压器的实际增压压力和需求增压压力；
第二确定模块30，用于根据所述需求增压压力和所述实际增压压力确定所述节气门的修正值；
生成模块40，用于根据所述节气门的修正值和所述节气门的第一需求开度生成所述节气门的第二需求开度。
结合图6可知，在一些实施例中，所述装置还包括：
采集模块50，用于采集发动机的转速和油门开度。
设置模块10用于，响应于所述转速在预设的速度区间，且所述油门开度大于或等于预设的第一阈值，执行所述设置节气门的第一需求开度的步骤。
在一些实施例中，第二确定模块30用于，根据所述需求增压压力和所述实际增压压力进行PID闭环控制确定电控放气阀的驱动空占比，根据所述驱动空占比、所述实际增压压力和所述需求增压压力确定所述节气门的修正值。
在一些实施例中，第二确定模块30用于，计算所述需求增压压力与所述实际增压压力之间的差值，响应于所述差值大于或等于预设的第二阈值，且所述驱动占空比小于或等于预设的第三阈值，根据预设的差值与修正值的映射关系确定与所述差值对应的所述节气门的修正值。
在一些实施例中，将所述节气门的第一需求开度与所述节气门的修正值之间的差值确定为所述节气门的第二需求开度。
根据本公开实施例的另一个方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器；
存储器用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，当执行存储器中的指令时，处理器被配置为实现如上任一实施例所述的方法。
请参阅图7，图7为本公开实施例的电子设备的结构示意图。
如图7所示，该电子设备包括存储器和处理器，该电子设备还可以包括通信接口和总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过总线连接；处理器用于执行存储器中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
其中，存储器用于存储程序，处理器在接收到执行指令后，执行程序，前述本公开实施例任一实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。
处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。结合本公开实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
根据本公开实施例的另一个方面，本公开实施例还提供了一种发动机，所述发动机包括如上任一实施例所述的装置；或者，包括如上所述的电子设备。
在一些实施例中，本公开实施例所述的发动机可以应用于如图8所示的矿车。当然，本公开实施例的发动机还可以应用于其他车辆，此处只是用于示范性地说明，而不能理解为对本公开实施例的范围的限定。
根据本公开实施例的另一个方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上任一实施例所述的方法。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
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，作为单元显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单元来实现本公开实施例方案的目的。
另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
还应理解，在本公开各实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种发动机的节气门的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
设置节气门的第一需求开度，所述节气门的第一需求开度为100％；
分别确定增压器的实际增压压力和需求增压压力；
根据所述需求增压压力和所述实际增压压力确定所述节气门的修正值；
根据所述节气门的修正值和所述节气门的第一需求开度生成所述节气门的第二需求开度；
所述根据所述需求增压压力和所述实际增压压力确定所述节气门的修正值包括：
根据所述需求增压压力和所述实际增压压力进行PID闭环控制确定电控放气阀的驱动占空 比；
计算所述实际增压压力与所述需求增压压力之间的差值；
响应于所述差值大于或等于预设的第二阈值，且所述驱动占空比小于或等于预设的第三阈值，根据预设的差值与修正值的映射关系确定与所述差值对应的所述节气门的修正值；
在所述设置节气门的第一需求开度之前，所述方法还包括：
采集发动机的转速和油门开度；
以及，所述设置节气门的第一需求开度包括：响应于所述转速在预设的速度区间，且所述油门开度大于或等于预设的第一阈值，执行所述设置节气门的第一需求开度的步骤；
其中，将所述节气门的第一需求开度与所述节气门的修正值之间的差值确定为所述节气门的第二需求开度，通过时间渐变的形式将所述节气门的第一需求开度进行修正，修正后得到所述节气门的第二需求开度。
2.一种发动机的节气门的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
设置模块，用于设置节气门的第一需求开度，所述节气门的第一需求开度为100％；
第一确定模块，用于分别确定增压器的实际增压压力和需求增压压力；
第二确定模块，用于根据所述需求增压压力和所述实际增压压力确定所述节气门的修正值；
生成模块，用于根据所述节气门的修正值和所述节气门的第一需求开度生成所述节气门的第二需求开度；
所述第二确定模块，具体用于根据所述需求增压压力和所述实际增压压力进行PID闭环控制确定电控放气阀的驱动占空 比；计算所述实际增压压力与所述需求增压压力之间的差值；响应于所述差值大于或等于预设的第二阈值，且所述驱动占空比小于或等于预设的第三阈值，根据预设的差值与修正值的映射关系确定与所述差值对应的所述节气门的修正值；
其中，将所述节气门的第一需求开度与所述节气门的修正值之间的差值确定为所述节气门的第二需求开度，通过时间渐变的形式将所述节气门的第一需求开度进行修正，修正后得到所述节气门的第二需求开度；
采集模块，用于采集发动机的转速和油门开度；
所述设置模块用于，响应于所述转速在预设的速度区间，且所述油门开度大于或等于预设的第一阈值，执行所述设置节气门的第一需求开度的步骤。
3.一种电子设备，包括：存储器，处理器；
所述存储器用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
其中，当执行所述存储器中的指令时，所述处理器被配置为实现如权利要求1所述的方法。
4.一种发动机，其特征在于，所述发动机 包括：如权利要求2所述的装置；或者，如权利要求3所述的电子设备。
5.一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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1所述的方法。
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