CN112539112A - 相继增压器控制阀的自适应控制方法、系统以及交通工具 - Google Patents

相继增压器控制阀的自适应控制方法、系统以及交通工具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种相继增压器控制阀的自适应控制方法、系统以及交通工具，所述相继增压器包括并联的多级涡轮增压器，当发动机负荷增加时相继增压器中各级涡轮增压器逐级开启，第一涡轮增压器开启后，其排气阀和进气阀均打开，在当前驾驶循环中，如果第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启第二涡轮增压器的排气阀，并经过设定延时时间后，开启第二涡轮增压器的进气阀，并基于指数加权平均值算法，计算第二涡轮增压器在驾驶周期中的延时时间，从而可以实现进气阀开启时刻的自适应调整。

Description

相继增压器控制阀的自适应控制方法、系统以及交通工具
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，更具体的说，涉及一种相继增压器控制阀的自适应控制方法、系统以及交通工具。
背景技术
随着科学技术的不断发展，越来越多的轮船广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们日常生活以及工作中的出行带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要交通工具。
现有技术中，液压系统驱动的大缸径柴油机增压器进排气控制阀开启或者关闭时，如果不能充分考虑液压系统驱动进排气控制阀响应特性，将影响发动机瞬态响应能力，严重时可导致增压器受到损害。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种相继增压器控制阀的自适应控制方法、系统以及交通工具，可以实现进气阀开启时刻的自适应调整。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种相继增压器控制阀的自适应控制方法，所述相继增压器包括并联的多级涡轮增压器，当发动机负荷增加时，所述相继增压器中各级所述涡轮增压器逐级开启，设定相邻的两级涡轮增压器分别为第一涡轮增压器和第二涡轮增压器，第一涡轮增压器开启后，且满足延时条件后，第二涡轮增压器开启；
所述自适应控制方法包括：
所述第一涡轮增压器开启，其排气阀和进气阀均打开；
当前驾驶循环中，如果所述第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启所述第二涡轮增压器的排气阀，并经过设定延时时间后，开启所述第二涡轮增压器的进气阀；
其中，基于指数加权平均值算法，计算所述第二涡轮增压器在所述驾驶周期中的延时时间。
优选的，在上述的自适应控制方法中，在当前驾驶循环中，所述第二涡轮增压器经过n次开启，n为正整数，每次开启，对应单独的延时时间；
计算所述第二涡轮增压器的进气阀每次开启的延时时间的方法包括：
当所述第二涡轮增压器的排气阀第i次满足所述开启条件受控开启时，使能计时器开始第i次计时；
当所述第二涡轮增压器的涡轮转速上升到设定转速阈值时，记录所述计时器第i次计时的时长T(i)，并重置所述计时器；
如果i＝1，第1次延时时间EWMA(1)＝fac*T(1)+(1-fac)*T(0)；
如果1＜i＜n，第i次延时时间EWMA(i)＝fac*T(i)+(1-fac)*EWMA(i-1)；
如果i＝n，第n次延时时间EWMA(n)＝fac*T(n)+(1-fac)*EWMA(n-1)；
其中，fac为标定的权重系数；T(0)为第二涡轮增压器在当前驾驶循环中第一次开启时，延时时间的初始标定值，如果当前驾驶循环为首次驾驶循环，T(0)为预先存储的延时时间初始值，所述延时时间初始值是与发动机转速、喷油量以及环境压力相关的常数，如果当前述驾驶循环为非首次驾驶循环，T(0)为前一次驾驶循环中所述第二涡轮增压器第n次延时时间EWMA(n)。
优选的，在上述的自适应控制方法中，所述权重系数fac范围是0.7-0.9。
优选的，在上述的自适应控制方法中，所述延时时间初始值T(0)存储在EEROM中；
整车下电前，当前驾驶循环的第n次延时时间EWMA(n)存储到所述EEROM中。
优选的，在上述的自适应控制方法中，所述延时时间初始值的计算方法包括：
基于发动机的转速和喷油量，获取基本延时时间；
将所基板延时时间与当前环境压力对应的环境压力补偿系数的乘积作为所述延时时间初始值。
优选的，在上述的自适应控制方法中，确定所述第二涡轮增压器的排气阀是否满足开启条件的方法包括：
获取发动机的负荷参数；
判断所述负荷参数是否大于设定负荷阈值；
如果是，则满足所述开启条件；
如果否，则不满足所述开启条件。
优选的，在上述的自适应控制方法中，开启所述第二涡轮增压器的排气阀的方法包括：
如果满足所述开启条件，向液压系统发送所述第二涡轮增压器的排气阀的打开请求指令；
所述液压系统执行所述打开请求指令，驱动所述第二涡轮增压器的排气阀完成打开动作，发动机的废气进入所述第二涡轮增压器的涡轮端，推动涡轮旋转加速，所述涡轮再带动与之连接的压气侧叶轮旋转。
本发明还提供一种相继增压器控制阀的自适应控制系统，用于执行上述任一项所述的自适应控制方法，所述自适应控制系统包括：
控制器，所述控制器控制所述第一涡轮增压器开启，其排气阀和进气阀均打开，当前驾驶循环中，如果所述第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启所述第二涡轮增压器的排气阀，并经过设定延时时间后，开启所述第二涡轮增压的进气阀；
其中，基于指数加权平均值算法，计算所述第二涡轮增压器在所述驾驶周期中的延时时间。
优选的，在上述的自适应控制系统中，所述自适应控制系统具有与所述控制器分别连接的EEROM和计时器；
在当前驾驶循环中，所述第二涡轮增压器经过n次开启，n为正整数，每次开启，对应单独的延时时间；
当所述第二涡轮增压器的排气阀第i次满足所述开启条件受控开启时，所述控制器用于使能所述计时器开始第i次计时；
当所述第二涡轮增压器的涡轮转速上升到设定转速阈值时，所述控制器用于记录所述计时器第i次计时的时长T(i)，并重置所述计时器；
所述控制器计算所述第二涡轮增压器的进气阀每次开启的延时时间的方法包括：
如果i＝1，第1次延时时间EWMA(1)＝fac*T(1)+(1-fac)*T(0)；
如果1＜i＜n，第i次延时时间EWMA(i)＝fac*T(i)+(1-fac)*EWMA(i-1)；
如果i＝n，第n次延时时间EWMA(n)＝fac*T(n)+(1-fac)*EWMA(n-1)；
其中，fac为标定的权重系数；如果当前驾驶循环为首次驾驶循环，T(0)为预先存储的延时时间初始值，所述延时时间初始值是与发动机转速、喷油量以及环境压力相关的常数，如果当前述驾驶循环为非首次驾驶循环，T(0)为前一次驾驶循环中所述第二涡轮增压器第n次延时时间EWMA(n)；所述EEROM中存储有权重系数fac和所述延时时间初始值。
本发明还提供一种交通工具，所述交通工具包括：相继增压器以及上述的自适应控制系统。
通过上述描述可知，本发明技术方案提供的相继增压器控制阀的自适应控制方法、系统以及交通工具中，所述相继增压器包括并联的多级涡轮增压器，当发动机负荷增加时相继增压器中各级涡轮增压器逐级开启，第一涡轮增压器开启后，其排气阀和进气阀均打开，在当前驾驶循环中，如果第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启第二涡轮增压器的排气阀，并经过设定延时时间后，开启第二涡轮增压器的进气阀，并基于指数加权平均值算法，计算第二涡轮增压器在驾驶周期中的延时时间，从而实现进气阀开启时刻的自适应调整。本申请技术方案解决了现有技术不能充分考虑液压系统驱动进排气控制阀响应特性的问题，提高了发动机瞬态响应能力，提高了涡轮增压器控制的安全性和可靠性。
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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1-图3为一种相继增压器进排气阀开关状态示意图；
图4为本发明实施例提供的一种相继增压器控制阀的自适应控制方法流程图；
图5为本发明实施例提供的延时时间初始值的计算方法流程图；
图6为本发明实施例提供的计算延时时间初始值的原理示意图；
图7为本发明实施例提供的确定第二涡轮增压器的排气阀是否满足开启条件的方法流程图；
图8为本发明实施例提供的开启第二涡轮增压器的排气阀的方法流程图；
图9为本发明实施例提供的基于EWMA的进气阀开启时间逻辑图；
图10为本发明实施例提供的一种相继增压器控制阀的自适应控制系统的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种交通工具的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
船用大缸径柴油机增压器进气控制阀以及排气控制阀体积大，需要提供的扭矩大，由于布置空间的限制，难以使用电机驱动动作，因而采用液压系统驱动执行器完成相应的开关动作。液压系统驱动的进排气控制阀开启或者关闭时，由于机械磨损，油压的波动，造成开启或者关闭的时间有不同程度的延时，导致在相继增压控制过程中，进排气阀不能在合适的时间点开启，影响发动机瞬态响应能力，严重时可导致增压器受到损害。
参考图1-图3，图1-图3为一种相继增压器进排气阀开关状态示意图。如图中所示，所述相继增压器包括并联的多级涡轮增压器，当发动机负荷增加时，相继增压器中各级涡轮增压器逐级开启，设定相邻的两级涡轮增压器分别为第一涡轮增压器1和第二涡轮增压器2，第一涡轮增压器1开启后，随着发动机负荷增加，第二涡轮增压器2开启。
在当前驾驶循环中，如图1所示，第一涡轮增压器1开启，其排气阀11和进气阀12均打开，第二涡轮增压器2关闭，其排气阀21和进气阀22均关闭，如图2所示，当发动机负荷增加时，第二涡轮增压器2的排气阀21满足开启条件，则开启第二涡轮增压器2的排气阀21，进气阀22保持关闭，排气阀21开启后，发动机废气进入第二涡轮增压器2的涡轮端，推动涡轮旋转加速，涡轮再带动与它相连的压气侧叶轮旋转，如图3所示，当第二涡轮增压器2的转速达到预设阈值后，开启进气阀22。
在上述方式中，第二涡轮增压器2的进气阀22开启时刻不能准确的计算出，将影响发动机瞬态响应能力，严重时可导致增压器受到损害。为解决该问题，现有技术中基于当前第二涡轮增压器2的转速、增压后压力以及第一涡轮增压器1的转速计算延时时间，该方式虽然能够一定程度解决上述问题，但是仍不能精确确定进气阀22的开启时刻，无法修正由液压系统驱动响应慢造成的延时时间差，随着工况的改变、液压机构的磨损等等因素的影响，会导致进气阀开启时刻的不合理，并且不能充分考虑液压系统驱动进排气控制阀响应特性，将影响发动机瞬态响应能力，严重时可导致增压器受到损害。
因此，为了解决上述问题，本发明提供了一种相继增压器控制阀的自适应控制方法、系统以及交通工具，所述相继增压器包括并联的多级涡轮增压器，当发动机负荷增加时，所述相继增压器中各级所述涡轮增压器逐级开启，设定相邻的两级涡轮增压器分别为第一涡轮增压器和第二涡轮增压器，第一涡轮增压器开启后，且满足延时条件后，第二涡轮增压器开启；
所述自适应控制方法包括：
所述第一涡轮增压器开启，其排气阀和进气阀均打开；
当前驾驶循环中，如果所述第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启所述第二涡轮增压器的排气阀，并经过设定延时时间后，开启所述第二涡轮增压器的进气阀；
其中，基于指数加权平均值算法，计算所述第二涡轮增压器在所述驾驶周期中的延时时间。
本发明方案采用指数加权平均值算法计算第二涡轮增压器的进气阀在驾驶周期中的延时时间，每次在开启条件满足时，加载前n次学习到的延时时刻值用于修正本次延时时间，使用指数加权平均的延时时间来替代简单的基于当前第二涡轮增压器转速，增压后压力，以及第一涡轮增压器转速计算得到进气阀开启延时时间，并充分考虑液压系统驱动进排气阀响应特性，可以有效避免延时时长起伏波动的情况发生，从而实现进气阀开启时刻的自适应调整，提高大缸径柴油机瞬态响应能力，保护增压器。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
参考图4，图4为本发明实施例提供的一种相继增压器控制阀的自适应控制方法流程图。
本发明方案中所述相继增压器包括并联的多级涡轮增压器，当发动机负荷增加时，所述相继增压器中各级所述涡轮增压器逐级开启，设定相邻的两级涡轮增压器分别为第一涡轮增压器和第二涡轮增压器，第一涡轮增压器开启后，且满足延时条件后，第二涡轮增压器开启。当发动机负荷降低时，所述相继增压器中各级所述涡轮增压器逐级关闭。
如图4所示，所述自适应控制方法包括：
步骤S11：所述第一涡轮增压器开启，其排气阀和进气阀均打开。
本发明实施例中，所述第一涡轮增压器为需要开启的第二涡轮增压器的前一级涡轮增压器。如所述第一涡轮增压器可以作为相继增压器中的基础增压器，其排气阀和进气阀保持开启不变，当发动机负荷增加时，相继增压器中各级涡轮增压器逐级开启。
步骤S12：当前驾驶循环中，如果所述第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启所述第二涡轮增压器的排气阀，并经过设定延时时间后，开启所述第二涡轮增压器的进气阀。
其中，基于指数加权平均值算法，计算所述第二涡轮增压器在所述驾驶周期中的延时时间。
需要说明的是，发动机开启至关闭为一个驾驶周期。
本发明实施例中，在当前驾驶循环中，第一涡轮增压器开启，其排气阀和进气阀均打开；当第二涡轮增压器的负荷不满足预设值时，其排气阀和进气阀均关闭；当发动机负荷增加时，第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启第二涡轮增压器的排气阀，排气阀开启后，发动机废气进入第二涡轮增压器的涡轮端，推动涡轮旋转加速，涡轮再带动与它相连的压气侧叶轮旋转，在第二涡轮增压器的转速达到预设阈值后，开启进气阀。
本发明方案采用指数加权平均值算法计算第二涡轮增压器的进气阀在驾驶周期中的延时时间，每次第二涡轮增压器满足开启条件时，基于第二涡轮增压器在当前驾驶循环中在先的所有延时时间，修正本次延时时间，使用指数加权平均的延时时间来替代现有技术中简单的基于当前第二涡轮增压器转速、增压后压力、以及第一涡轮增压器转速计算第二涡轮增压器进气阀开启延时时间的方案，充分考虑了液压系统驱动进排气阀响应特性，可以有效避免延时时长起伏波动的情况发生，从而实现进气阀开启时刻的自适应调整，提高大缸径柴油机瞬态响应能力，保护增压器。
在当前驾驶循环中，所述第二涡轮增压器经过n次开启，n为正整数，每次开启，对应单独的延时时间。
本发明实施例中，计算所述第二涡轮增压器的进气阀每次开启的延时时间的方法包括：
当所述第二涡轮增压器的排气阀第i次满足所述开启条件受控开启时，使能计时器开始第i次计时；
当所述第二涡轮增压器的涡轮转速上升到设定转速阈值时，记录所述计时器第i次计时的时长T(i)，并重置所述计时器；
需要说明的是，不同型号发动机具有不同的设定转速阈值，可以基于需求与发动机型号选择该转速阈值，本申请对该转速阈值不做具体限定。具体实现方式是，当第二涡轮增压器的涡轮转速达到设定转速阈值时，产生一个触发信号，执行该触发信号，记录T(i)，并将T(i)输入到EWMA计算模块中。
如果i＝1，第1次延时时间EWMA(1)＝fac*T(1)+(1-fac)*T(0)；
如果1＜i＜n，第i次延时时间EWMA(i)＝fac*T(i)+(1-fac)*EWMA(i-1)；
如果i＝n，第n次延时时间EWMA(n)＝fac*T(n)+(1-fac)*EWMA(n-1)；
其中，fac为标定的权重系数，所述权重系数fac范围是0.7-0.9，可以基于不同的发动机信号标定该权重系数；T(0)为第二涡轮增压器在当前驾驶循环中第一次开启时，延时时间的初始标定值，如果当前驾驶循环为首次驾驶循环，T(0)为预先存储的延时时间初始值，所述延时时间初始值是与发动机转速、喷油量以及环境压力相关的常数，这些常数可以基于经验或是实验进行标定，如果当前所述驾驶循环为非首次驾驶循环，T(0)为前一次驾驶循环中所述第二涡轮增压器第n次延时时间EWMA(n)。如果当前驾驶循环为首次驾驶循环，T(0)可以基于发动机转速、喷油量以及环境压力查表获得。
本发明实施例中，所述延时时间初始值T(0)存储在EEROM中；整车下电前，当前驾驶循环的第n次延时时间EWMA(n)存储到所述EEROM中，作为下一次驾驶循环中第二涡轮增压器的初始标定值。
参考图5和图6，图5为本发明实施例提供的延时时间初始值的计算方法流程图，图6为本发明实施例提供的计算延时时间初始值的原理示意图。
如图5和图6所示，所述延时时间初始值的计算方法包括：
步骤S21：基于发动机的转速和喷油量，获取基本延时时间。
本发明实施例中，可以基于预先标定的基本延时时间曲线图，读取当前发动机转速和喷油量对应的基本延时时间。
步骤S22：将所基本延时时间与当前环境压力对应的环境压力补偿系数的乘积作为所述延时时间初始值。
参考图7，图7为本发明实施例提供的确定第二涡轮增压器的排气阀是否满足开启条件的方法流程图。如图7所示，确定所述第二涡轮增压器的排气阀是否满足开启条件的方法包括：
步骤S31：获取发动机的负荷参数。
本发明实施例中，可以通过检测发动机的转速确定其工况，进而确定其负荷参数。
步骤S32：判断所述负荷参数是否大于设定负荷阈值。
本发明实施例中，不同型号发动机具有不同的负荷阈值，可以基于需求与发动机型号选择该负荷阈值，本申请对该负荷阈值不做具体限定。
步骤S33：如果是，则满足所述开启条件。
步骤S34：如果否，则不满足所述开启条件。
本发明实施例中，如果发动机的负荷参数大于设定负荷阈值，则第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，开启第二涡轮增压器的排气阀。
参考图8，图8为本发明实施例提供的开启第二涡轮增压器的排气阀的方法流程图。如图8所示，开启所述第二涡轮增压器的排气阀的方法包括：
步骤S41：获取发动机的负荷参数。
步骤S42：判断所述负荷参数是否大于设定负荷阈值。
步骤S43：如果是，则满足所述开启条件；进入步骤S45。
步骤S44：如果否，则不满足所述开启条件。
步骤S45：向液压系统发送所述第二涡轮增压器的排气阀的打开请求指令。
步骤S46：所述液压系统执行所述打开请求指令，驱动所述第二涡轮增压器的排气阀完成打开动作，发动机的废气进入所述第二涡轮增压器的涡轮端，推动涡轮旋转加速，所述涡轮再带动与之连接的压气侧叶轮旋转。
参考图9，图9为本发明实施例提供的基于EWMA的进气阀开启时间逻辑图。如图9所示，当排气阀达到开启条件受控开启时，使能计时器开始计时，当增压器转速上升到标定的转速范围时，并产生一个触发信号，将记录的时长T(i)输入到EWMA中，并重置计时器。
在EWMA计算模块中，将计时器记录的时间T(i)赋值给T(1)，则第一次指数加权平均值为EWMA(1)＝fac*T(1)+(1-fac)*T(0)；在此基础上，第二次指数加权移动平均值为EWMA(2)＝fac*T(2)+(1-fac)*EWMA(1)；经过n次加载预控制时间，第n次指数加权移动平均值为EWMA(n)＝fac*T(n)+(1-fac)*EWMA(n-1)；每次用T(n)迭代修正EWMA(n)，最终得到最优的延时时间。当计算完成后进气阀开启延时时间为EWMA(n)，整车下电前将第n次延时时间EWMA(n)存储到EEROM中。当下个驾驶循环，触发相继增压器开启请求，进气阀需要开启时，再次加载EEROM中的延时时间作为初始值EWMA(0)，结合本次驾驶循环过程中的第一次开启时间T(1)，求得，EWMA(1)＝fac*T(1)+(1-fac)*EWMA(0)，进而通过标定的迭代次数n，求解得到进气阀延时后开启时间EWMA(n)。
通过上述描述可知，本发明技术方案提供的相继增压器控制阀的自适应控制方法中，采用了指数加权平均值算法计算第二涡轮增压器的进气阀在驾驶周期中的延时时间，每次在开启条件满足时，加载前n次学习到的延时时刻值用于修正本次延时时间，使用指数加权平均的延时时间来替代简单的基于当前第二涡轮增压器转速，增压后压力，以及第一涡轮增压器转速计算得到进气阀开启延时时间，并充分考虑液压系统驱动进排气阀响应特性，可以有效避免延时时长起伏波动的情况发生，从而实现进气阀开启时刻的自适应调整，提高大缸径柴油机瞬态响应能力，保护增压器。
基于上述实施例，本发明另一实施例还提供一种相继增压器控制阀的自适应控制系统，如图10所示，图10为本发明实施例提供的一种相继增压器控制阀的自适应控制系统的结构示意图。所述自适应控制系统用于执行如上述实施例中描述的自适应控制方法，所述自适应控制系统包括：
控制器100，所述控制器100控制所述第一涡轮增压器开启，其排气阀和进气阀均打开，当前驾驶循环中，如果所述第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启所述第二涡轮增压器的排气阀，并经过设定延时时间后，开启所述第二涡轮增压器的进气阀；其中，基于指数加权平均值算法，计算所述第二涡轮增压器在所述驾驶周期中的延时时间。
如图10所示，所述自适应控制系统具有与所述控制器100分别连接的EEROM 200和计时器300。
在当前驾驶循环中，所述第二涡轮增压器经过n次开启，n为正整数，每次开启，对应单独的延时时间；
当所述第二涡轮增压器的排气阀第i次满足所述开启条件受控开启时，所述控制器100用于使能所述计时器开始第i次计时；
当所述第二涡轮增压器的涡轮转速上升到设定转速阈值时，所述控制器100用于记录所述计时器第i次计时的时长T(i)，并重置所述计时器；
所述控制器100计算所述第二涡轮增压器的进气阀每次开启的延时时间的方法包括：
如果i＝1，第1次延时时间EWMA(1)＝fac*T(1)+(1-fac)*T(0)；
如果1＜i＜n，第i次延时时间EWMA(i)＝fac*T(i)+(1-fac)*EWMA(i-1)；
如果i＝n，第n次延时时间EWMA(n)＝fac*T(n)+(1-fac)*EWMA(n-1)；
其中，fac为标定的权重系数，所述权重系数fac范围是0.7-0.9；T(0)为第二涡轮增压器在当前驾驶循环中第一次开启时，延时时间的初始标定值，如果当前驾驶循环为首次驾驶循环，T(0)为预先存储的延时时间初始值，所述延时时间初始值是与发动机转速、喷油量以及环境压力相关的常数，这些常数可以基于经验或是实验进行标定，如果当前述驾驶循环为非首次驾驶循环，T(0)为前一次驾驶循环中所述第二涡轮增压器第n次延时时间EWMA(n)；所述EEROM中存储有权重系数fac和所述延时时间初始值。
通过上述描述可知，本发明技术方案提供的相继增压器控制阀的自适应控制系统中，所述相继增压器包括并联的多级涡轮增压器，当发动机负荷增加时相继增压器中各级涡轮增压器逐级开启，第一涡轮增压器开启后，其排气阀和进气阀均打开，在当前驾驶循环中，如果第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启第二涡轮增压器的排气阀，并经过设定延时时间后，开启第二涡轮增压器的进气阀，并基于指数加权平均值算法，计算第二涡轮增压器在驾驶周期中的延时时间，从而实现进气阀开启时刻的自适应调整。
基于上述实施例，本发明另一实施例还提供的一种交通工具，如图11所示，图11为本发明实施例提供的一种交通工具的结构示意图。所述交通工具包括：相继增压器50以及如上述实施例中描述的自适应控制系统60。
其中，所述交通工具可以为轮船，所述交通工具采用上述实施例中描述的自适应控制系统60，可以实现进气阀开启时刻的自适应调整，提高大缸径柴油机瞬态响应能力，保护相继增压器50。
本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，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部分互相参见即可。对于实施例公开的交通工具而言，由于其与实施例公开的方法和系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法和系统部分说明即可。
需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
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者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物品或者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物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种相继增压器控制阀的自适应控制方法，其特征在于，所述相继增压器包括并联的多级涡轮增压器，当发动机负荷增加时，所述相继增压器中各级所述涡轮增压器逐级开启，设定相邻的两级涡轮增压器分别为第一涡轮增压器和第二涡轮增压器，第一涡轮增压器开启后，且满足延时条件后，第二涡轮增压器开启；
所述自适应控制方法包括：
所述第一涡轮增压器开启，其排气阀和进气阀均打开；
当前驾驶循环中，如果所述第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启所述第二涡轮增压器的排气阀，并经过设定延时时间后，开启所述第二涡轮增压器的进气阀；
其中，基于指数加权平均值算法，计算所述第二涡轮增压器在所述驾驶周期中的延时时间。
2.根据权利要求1所述的自适应控制方法，其特征在于，在当前驾驶循环中，所述第二涡轮增压器经过n次开启，n为正整数，每次开启，对应单独的延时时间；
计算所述第二涡轮增压器的进气阀每次开启的延时时间的方法包括：
当所述第二涡轮增压器的排气阀第i次满足所述开启条件受控开启时，使能计时器开始第i次计时；
当所述第二涡轮增压器的涡轮转速上升到设定转速阈值时，记录所述计时器第i次计时的时长T(i)，并重置所述计时器；
如果i＝1，第1次延时时间EWMA(1)＝fac*T(1)+(1-fac)*T(0)；
如果1＜i＜n，第i次延时时间EWMA(i)＝fac*T(i)+(1-fac)*EWMA(i-1)；
如果i＝n，第n次延时时间EWMA(n)＝fac*T(n)+(1-fac)*EWMA(n-1)；
其中，fac为标定的权重系数；T(0)为第二涡轮增压器在当前驾驶循环中第一次开启时，延时时间的初始标定值，如果当前驾驶循环为首次驾驶循环，T(0)为预先存储的延时时间初始值，所述延时时间初始值是与发动机转速、喷油量以及环境压力相关的常数，如果当前所述驾驶循环为非首次驾驶循环，T(0)为前一次驾驶循环中所述第二涡轮增压器第n次延时时间EWMA(n)。
3.根据权利要求2所述的自适应控制方法，其特征在于，所述权重系数fac范围是0.7-0.9。
4.根据权利要求2所述的自适应控制方法，其特征在于，所述延时时间初始值T(0)存储在EEROM中；
整车下电前，当前驾驶循环的第n次延时时间EWMA(n)存储到所述EEROM中。
5.根据权利要求2所述的自适应控制方法，其特征在于，所述延时时间初始值的计算方法包括：
基于发动机的转速和喷油量，获取基本延时时间；
将所基本延时时间与当前环境压力对应的环境压力补偿系数的乘积作为所述延时时间初始值。
6.根据权利要求1所述的自适应控制方法，其特征在于，确定所述第二涡轮增压器的排气阀是否满足开启条件的方法包括：
获取发动机的负荷参数；
判断所述负荷参数是否大于设定负荷阈值；
如果是，则满足所述开启条件；
如果否，则不满足所述开启条件。
7.根据权利要求1所述的自适应控制方法，其特征在于，开启所述第二涡轮增压器的排气阀的方法包括：
如果满足所述开启条件，向液压系统发送所述第二涡轮增压器的排气阀的打开请求指令；
所述液压系统执行所述打开请求指令，驱动所述第二涡轮增压器的排气阀完成打开动作，发动机的废气进入所述第二涡轮增压器的涡轮端，推动涡轮旋转加速，所述涡轮再带动与之连接的压气侧叶轮旋转。
8.一种相继增压器控制阀的自适应控制系统，用于执行如权利要求1-7任一项所述的自适应控制方法，其特征在于，所述自适应控制系统包括：
控制器，所述控制器控制所述第一涡轮增压器开启，其排气阀和进气阀均打开，当前驾驶循环中，如果所述第二涡轮增压器的排气阀满足开启条件，则开启所述第二涡轮增压器的排气阀，并经过设定延时时间后，开启所述第二涡轮增压器的进气阀；
其中，基于指数加权平均值算法，计算所述第二涡轮增压器在所述驾驶周期中的延时时间。
9.根据权利要求8所述的自适应控制系统，其特征在于，所述自适应控制系统具有与所述控制器分别连接的EEROM和计时器；
在当前驾驶循环中，所述第二涡轮增压器经过n次开启，n为正整数，每次开启，对应单独的延时时间；
当所述第二涡轮增压器的排气阀第i次满足所述开启条件受控开启时，所述控制器用于使能所述计时器开始第i次计时；
当所述第二涡轮增压器的涡轮转速上升到设定转速阈值时，所述控制器用于记录所述计时器第i次计时的时长T(i)，并重置所述计时器；
所述控制器计算所述第二涡轮增压器的进气阀每次开启的延时时间的方法包括：
如果i＝1，第1次延时时间EWMA(1)＝fac*T(1)+(1-fac)*T(0)；
如果1＜i＜n，第i次延时时间EWMA(i)＝fac*T(i)+(1-fac)*EWMA(i-1)；
如果i＝n，第n次延时时间EWMA(n)＝fac*T(n)+(1-fac)*EWMA(n-1)；
其中，fac为标定的权重系数；如果当前驾驶循环为首次驾驶循环，T(0)为预先存储的延时时间初始值，所述延时时间初始值是与发动机转速、喷油量以及环境压力相关的常数，如果当前述驾驶循环为非首次驾驶循环，T(0)为前一次驾驶循环中所述第二涡轮增压器第n次延时时间EWMA(n)；所述EEROM中存储有权重系数fac和所述延时时间初始值。
10.一种交通工具，其特征在于，所述交通工具包括：
相继增压器以及如权利要求8或9所述的自适应控制系统。
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