CN112648068A - 一种增压器状态控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种增压器状态控制方法及装置,包括基于获取的压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷;根据与获取的常规参数相匹配的增压器转速确定增压器轴向载荷限值;当确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,利用增压器轴向载荷和增压器转速确定增压器的止推轴承承载力;判断止推轴承承载力是否处于预设承载力范围内;若否,基于止推轴承承载力不断调整电控放气阀或者EGR阀的开度,直至增压器的止推轴承承载力在预设承载力范围内。通过上述方式不仅能够保证增压器的止推轴承的稳定性,且能够避免增压器的止推轴承失效。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,尤其涉及一种增压器状态控制方法及装置。
背景技术
为了减少发动机尾气中的CO、NOx、HC等污染物的排放量,目前常利用增压器和废气再循环EGR技术净化发动机尾气中的CO、NOx、HC等污染物。然而,在发动机处于瞬态变化频繁的工况,或者,电控放气阀失效,或者,EGR阀失效的情况下都会造成增压器的轴向载荷突然增大,使得增压器超速变化,从而导致增压器的止推轴承失效。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种增压器状态控制方法及装置,以解决现有技术中存在的增压器止推轴承失效的问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本发明实施例第一方面示出了一种增压器状态控制方法,所述方法包括:
获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数,其中,所述常规参数至少包括发动机转速和油量;
基于所述压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷;
根据与所述常规参数相匹配的增压器转速确定增压器轴向载荷限值;
当确定所述增压器轴向载荷大于或等于所述增压器轴向载荷设置限值时,利用所述增压器轴向载荷和所述增压器转速确定所述增压器的止推轴承承载力;
判断所述止推轴承承载力是否处于预设承载力范围内;
若否,基于所述止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数这一步骤;
若是,确定所述增压器的工作状态正常。
可选的,所述压气机端的压力包括压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力;所述涡轮机端的压力包括涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力;所述基于所述压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷,包括:
利用所述压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力计算所述增压器的压气机级轴向载荷;
利用所述涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力计算所述增压器的涡轮机级轴向载荷;
基于所述压气机级轴向载荷和所述涡轮机级轴向载荷进行计算,得到增压器轴向载荷。
可选的,所述根据与所述常规参数相匹配的增压器转速确定增压器轴向载荷限值,包括:
基于所述发动机转速和油量查找第一关系表,确定增压器转速,所述第一关系表用于存储作为输入的发动机转速和油量,与作为输出的增压器转速之间的对应关系;
基于所述增压器转速查找第二关系表,确定增压器轴向载荷限值,所述第二关系表用于存储作为输入的增压器转速,和作为输出的增压器轴向载荷限值之间的对应关系。
可选的,利用所述增压器转速和所述增压器轴向载荷确定所述增压器的止推轴承承载力,包括:
基于所述增压器转速和所述增压器轴向载荷查找第三关系表,确定增压器的止推轴承承载力,所述第三关系表用于存储作为输入的增压器转速和增压器轴向载荷,与作为输出的止推轴承承载力之间的对应关系。
可选的,所述判断所述止推轴承承载力是否处于预设承载力范围内,包括:
判断所述止推轴承承载力是否小于压端推力限值,且大于涡端推力限值,其中所述压端推力大于所述涡端推力;
当所述止推轴承承载力大于或等于压端推力限值,或,当所述止推轴承承载力小于或等于涡端推力限值时,基于所述止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数这一步骤;
当所述止推轴承承载力小于压端推力限值,且大于涡端推力限值时,确定所述增压器的工作状态正常。
本发明实施例第二方面示出了一种增压器状态控制装置,所述装置包括:
获取单元,用于获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数,其中,所述常规参数包括发动机转速和油量;
计算单元,用于基于所述压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷;
第一确定单元,用于根据与所述常规参数相匹配的增压器转速确定增压器轴向载荷限值;
第二确定单元,用于当确定所述增压器轴向载荷大于或等于所述增压器轴向载荷设置限值时,利用所述增压器轴向载荷和所述增压器转速确定所述增压器的止推轴承承载力;
处理单元,用于判断所述止推轴承承载力是否处于预设承载力范围内;若否,基于所述止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取单元;若是,确定所述增压器的工作状态正常。
可选的,所述压气机端的压力包括压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力;所述涡轮机端的压力包括涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力;所述计算单元具体用于:
利用所述压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力计算所述增压器的压气机级轴向载荷;利用所述涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力计算所述增压器的涡轮机级轴向载荷;基于所述压气机级轴向载荷和所述涡轮机级轴向载荷进行计算,得到增压器轴向载荷。
可选的,所述第一确定单元,具体用于:
基于所述发动机转速和油量查找第一关系表,确定增压器转速,所述第一关系表用于存储作为输入的发动机转速和油量,与作为输出的增压器转速之间的对应关系;基于所述增压器转速查找第二关系表,确定增压器轴向载荷限值,所述第二关系表用于存储作为输入的增压器转速,和作为输出的增压器轴向载荷限值之间的对应关系。
可选的,所述处理单元具体用于:
判断所述止推轴承承载力是否小于压端推力限值,且大于涡端推力限值,其中所述压端推力大于所述涡端推力;当所述止推轴承承载力大于或等于压端推力限值,或,当所述止推轴承承载力小于或等于涡端推力限值时,基于所述止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取单元;当所述止推轴承承载力小于压端推力限值,且大于涡端推力限值时,确定所述增压器的工作状态正常。
本发明实施例第三方面示出了一种电子控制单元ECU,所述ECU包括:处理器和存储器,所述存储器内存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序实现本发明实施例第一方面示出的增压器状态控制方法。
基于上述本发明实施例提供的一种增压器状态控制方法及装置,该方法包括:获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数,其中,常规参数至少包括发动机转速和油量;基于压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷;根据与常规参数相匹配的增压器转速确定增压器轴向载荷限值;当确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,利用增压器轴向载荷和增压器转速确定增压器的止推轴承承载力;判断止推轴承承载力是否处于预设承载力范围内;若否,基于止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数这一步骤;若是,确定增压器的工作状态正常。在本发明实施例中,通过压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷,在确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,确定止推轴承承载力可能存在异常;在确定与增压器轴向载荷对应的增压器的止推轴承承载力不在预设承载力范围内时,通过不断调整电控放气阀或者EGR阀的开度,直至增压器的止推轴承承载力在预设承载力范围内,不仅能够保证增压器的止推轴承的稳定性,且能够避免增压器的止推轴承失效,从而保护增压器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例,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。
图1为本发明实施例提供的一种增压器的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种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第三关系表示意图;
图4为本发明实施例提供的一种增压器控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
在本申请中,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,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本发明实施例中,通过压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷,在确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,确定止推轴承承载力可能存在异常;在确定与增压器轴向载荷对应的增压器的止推轴承承载力不在预设承载力范围内时,通过不断调整电控放气阀或者EGR阀的开度,直至增压器的止推轴承承载力在预设承载力范围内,不仅能够保证增压器的止推轴承的稳定性,且能够避免增压器的止推轴承失效,从而保护增压器。
参见图1,为本发明实施例提供的一种增压器的结构示意图;该增压器包括增压器本体10和电子控制单元ECU20。增压器本体10包括:压气机100、涡轮机200和多个压力传感器300。
其中,多个压力传感器300包括设置在压气机100叶轮进气口处的压力传感器301、设置在压气机100叶轮进口外径至出口外径处的压力传感器302、设置在压气机100叶轮轮背的压力传感器303、涡轮叶轮进口处的压力传感器304、涡轮叶轮进口外径至出口外径处的压力传感器305、及涡轮叶轮轮背处的压力传感器306,其中,涡轮是指涡轮机200。
在本发明实施例中,增压器本体10的压气机100通过发动机进气管与发动机连接,发动机通过发动机排气管与增压器本体10的涡轮机20相连。
ECU20,用于获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数,利用获取到的增压器的压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷,也就是增压器的总体轴向载荷;在通过发动机的常规参数确定标准的增压器轴向载荷限值。从而比较增压器轴向载荷和增压器轴向载荷限值的大小,在增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷限值时,根据增压器轴向载荷和增压器转速确定增压器的止推轴承承载力。以确定该止推轴承承载力是否在预设承载力范围内,若否,则通过调整电控放气阀的开度或者EGR阀的开度,直至止推轴承承载力在预设承载力范围内。在确定止推轴承承载力在预设承载力范围内是说明此时增压器的工作状态正常。
需要说明的是,常规参数至少包括发动机转速和油量。
在本发明实施例中,通过压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷,在确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,确定止推轴承承载力可能存在异常;在确定与增压器轴向载荷对应的增压器的止推轴承承载力不在预设承载力范围内时,通过不断调整电控放气阀或者EGR阀的开度,直至增压器的止推轴承承载力在预设承载力范围内。不仅能够保证增压器的止推轴承的稳定性,且能够避免增压器的止推轴承失效,从而保护增压器。
基于上述示出的增压器,参见图2,为本发明实施例示出的一种增压器状态控制方法的流程示意图,该方法包括:
步骤S201:获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数。
在步骤S201中,常规参数至少包括发动机转速和油量。
在具体实现步骤S201的过程中,ECU获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,以及发动机的发动机转速和油量。
需要说明的是,增压器的压气机端的压力包括压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力。
涡轮机端的压力包括涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力。
进一步需要说明的是,气体力,也称为气体的压力是指气体自身的重力作用和气体内部的分子运动作用,所具有的向外作用力。
步骤S202:基于压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷。
在具体实现步骤S202的过程中,利用压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力、压气机叶轮轮背气体、涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力进行计算,得到增压器轴向载荷。
步骤S203:根据与常规参数相匹配的增压器转速确定增压器轴向载荷限值。
需要说明的是,在执行步骤S203的过程中,包括以下步骤:
步骤S11:基于发动机转速和油量查找第一关系表,确定增压器转速。
在步骤S11中,第一关系表用于存储作为输入的发动机转速和油量,与作为输出的增压器转速之间的对应关系。
在具体实现步骤S11的过程中,遍历第一关系表查找与发动机转速和油量相匹配的增压器转速。
需要说明的是,将作为输入的发动机转速和油量,与作为输出的增压器转速之间的对应关系进行标定,并以MAP图的形式存储,从而生成第一关系表MAP。
步骤S12:基于增压器转速查找第二关系表,确定增压器轴向载荷限值。
在步骤S12中,第二关系表用于存储作为输入的增压器转速,和作为输出的增压器轴向载荷限值之间的对应关系。
在具体实现步骤12的过程中,遍历第二关系表查找与增压器转速相匹配的增压器轴向载荷限值。
需要说明的是,将作为输入的增压器转速,和作为输出的增压器轴向载荷限值之间的对应关系进行标定,并以CURVE图的形式存储,从而生成第二关系表CURVE。
步骤S204:判断增压器轴向载荷是否大于或等于增压器轴向载荷设置限值,若大于或等于,则执行步骤S205,若小于,则执行步骤S208。
在具体实现步骤S204的过程中,比较增压器轴向载荷和增压器轴向载荷设置限值的大小,当确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,执行步骤S205至步骤S208;当确定增压器轴向载荷小于增压器轴向载荷设置限值时,执行步骤S208。
步骤S205:利用增压器轴向载荷和增压器转速确定增压器的止推轴承承载力。
在具体实现步骤S205的过程中,基于增压器转速和所述增压器轴向载荷查找第三关系表,确定增压器的止推轴承承载力。
其中,第三关系表用于存储作为输入的增压器转速和增压器轴向载荷,与作为输出的止推轴承承载力之间的对应关系。
需要说明的是,将作为输入的增压器转速和增压器轴向载荷,与作为输出的止推轴承承载力之间的对应关系进行标定,以CURVE图的形式存储,从而生成第三关系表CURVE,如图3所示。
步骤S206:判断止推轴承承载力是否处于预设承载力范围内,若止推轴承承载力处于预设承载力范围内,则执行步骤S208,若止推轴承承载力不处于预设承载力范围内,则执行步骤S207。
在步骤S206中,预设承载力范围内是指小于压端推力限值,且大于涡端推力限值的范围。
在具体实现步骤S206的过程中,判断止推轴承承载力是否小于压端推力限值,且大于涡端推力限值,当止推轴承承载力大于或等于压端推力限值,或,当止推轴承承载力小于或等于涡端推力限值时,执行步骤S207,当止推轴承承载力小于压端推力限值,且大于涡端推力限值时,执行步骤S208。
在本发明实施例中,第三关系表CURVE还用于标记每一增压器转速和增压器轴向载荷所对应的压端推力限值,即压端推力上限值,以及标记每一增压器转速和增压器轴向载荷所对应的涡端推力限值,即涡端推力下限值,以CURVE图的形式存储,如图3所示。
其中,x轴为增压器转速Nt,增压器转速Nt的单位为转/分r/min,y轴为增压器轴向载荷Ftc,增压器轴向载荷Ftc的单位为牛N,正半轴中的虚线是指增压器转速和增压器轴向载荷所对应的压端推力限值,负半轴中的虚线是指增压器转速和增压器轴向载荷所对应的涡端推力限值。
需要说明的是,压端推力大于涡端推力,且压端推力为正数,涡端推力为负数。
步骤S207:基于止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度。
在具体实现步骤S207的过程中,通过止推轴承承载力和预设承载力范围之间的差值调整电控放气阀或者EGR阀的开度,此时增压器的压气机端和涡轮机端的压力就会发生变化,即返回执行步骤S201,重新通过当前的增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数确定计算增压器轴向载荷,从而不断调整止推轴承承载力。
步骤S208:确定增压器的工作状态正常。
在具体实现步骤S208的过程中,说明增压器的止推轴承不存在磨损,此时增压器的工作状态正常。
在本发明实施例中,通过压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷,在确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,确定止推轴承承载力可能存在异常;当止推轴承承载力大于或等于压端推力限值,或,当止推轴承承载力小于或等于涡端推力限值时,确定与增压器轴向载荷对应的增压器的止推轴承承载力不在预设承载力范围内,此时通过不断调整电控放气阀或者EGR阀的开度,直至增压器的止推轴承承载力在预设承载力范围内。不仅能够保证增压器的止推轴承的稳定性,且能够避免增压器的止推轴承失效,从而保护增压器。
基于上述本发明实施例示出的增压器状态控制方法,在执行步骤S202基于压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷的过程中,包括以下步骤:
步骤S21:利用压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力计算增压器的压气机级轴向载荷。
在具体实现步骤S21的的过程中,将压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力代入公式(1)进行计算,得到增压器的压气机级轴向载荷Fc。
公式(1):
Fc=Fc1+Fc2-Fc3
其中,Fc1为压气机叶轮进口气体力,Fc2为压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力,Fc3为压气机叶轮轮背气体力。
步骤S22:利用涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力计算增压器的涡轮机级轴向载荷。
在具体实现步骤S22的过程中,将涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力代入公式(2)进行计算,得到增压器的涡轮机级轴向载荷Ft。
公式(2):
Ft=Ft1+Ft2-Ft3
其中,Ft1为涡轮叶轮进口气体力,Ft2为涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力,Ft3为涡轮叶轮轮背气体力。
步骤S23:基于压气机级轴向载荷和涡轮机级轴向载荷进行计算,得到增压器轴向载荷。
在具体实现步骤S23的过程中,由于叶轮几何结构、叶轮进出口压力及轮背压力分布对增压器轴向载荷起决定作用,因此通过压气机级轴向载荷和涡轮机级轴向载荷来确定增压器轴向载荷。具体的,将上述公式(1)计算得到的压气机级轴向载荷Fc和公式(2)计算得到的涡轮机级轴向载荷Ft代入公式(3)进行计算,得到增压器轴向载荷Ftc。
公式(3):
Ftc=Ft-Fc
其中,Ftc为增压器总体轴向载荷,Ft为涡轮级轴向载荷,Fc为压气机级轴向载荷。
在本发明实施例中,首先,通过压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力计算增压器的压气机级轴向载荷;接着,通过涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力计算增压器的涡轮机级轴向载荷;最后在将压气机级轴向载荷和涡轮机级轴向载荷进行计算,得到增压器轴向载荷。以便于后续在确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,确定止推轴承承载力可能存在异常;在确定与增压器轴向载荷对应的增压器的止推轴承承载力不在预设承载力范围内时,通过不断调整电控放气阀或者EGR阀的开度,直至增压器的止推轴承承载力在预设承载力范围内。不仅能够保证增压器的止推轴承的稳定性,且能够避免增压器的止推轴承失效,从而保护增压器。
与上述本发明实施例示出的一种增压器状态控制方法相对应,本发明实施例还对应公开了一种增压器状态控制装置的结构示意图,如图4所示,该装置包括:
获取单元401,用于获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数。
需要说明的是,常规参数包括发动机转速和油量。
计算单元402,用于基于压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷。
第一确定单元403,用于根据与常规参数相匹配的增压器转速确定增压器轴向载荷限值。
可选的,基于上述示出的增压器状态控制装置,第一确定单元403,具体用于:基于发动机转速和油量查找第一关系表,确定增压器转速,第一关系表用于存储作为输入的发动机转速和油量,与作为输出的增压器转速之间的对应关系;基于增压器转速查找第二关系表,确定增压器轴向载荷限值,第二关系表用于存储作为输入的增压器转速,和作为输出的增压器轴向载荷限值之间的对应关系。
第二确定单元404,用于当确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,利用增压器轴向载荷和增压器转速确定增压器的止推轴承承载力。
可选的,第二确定单元404具体用于:基于增压器转速和增压器轴向载荷查找第三关系表,确定增压器的止推轴承承载力,第三关系表用于存储作为输入的增压器转速和增压器轴向载荷,与作为输出的止推轴承承载力之间的对应关系。
处理单元405,用于判断止推轴承承载力是否处于预设承载力范围内;若否,基于止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取单元;若是,确定增压器的工作状态正常。
需要说明的是,上述本申请实施例公开的增压器状态控制装置中的各个单元具体的原理和执行过程,与上述本申请实施示出的增压器状态控制方法相同,可参见上述本申请实施例公开的增压器状态控制方法中相应的部分,这里不再进行赘述。
在本发明实施例中,通过压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷,在确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,确定止推轴承承载力可能存在异常;在确定与增压器轴向载荷对应的增压器的止推轴承承载力不在预设承载力范围内时,通过不断调整电控放气阀或者EGR阀的开度,直至增压器的止推轴承承载力在预设承载力范围内。不仅能够保证增压器的止推轴承的稳定性,且能够避免增压器的止推轴承失效,从而保护增压器。
可选的,基于上述示出的增压器状态控制装置,压气机端的压力包括压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力;涡轮机端的压力包括涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力;计算单元402具体用于:利用压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力计算增压器的压气机级轴向载荷;利用涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力计算所述增压器的涡轮机级轴向载荷;基于压气机级轴向载荷和所述涡轮机级轴向载荷进行计算,得到增压器轴向载荷。
在本发明实施例中,首先,通过压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力计算增压器的压气机级轴向载荷;接着,通过涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力计算增压器的涡轮机级轴向载荷;最后在将压气机级轴向载荷和涡轮机级轴向载荷进行计算,得到增压器轴向载荷。以便于后续在确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,确定止推轴承承载力可能存在异常;在确定与增压器轴向载荷对应的增压器的止推轴承承载力不在预设承载力范围内时,通过不断调整电控放气阀或者EGR阀的开度,直至增压器的止推轴承承载力在预设承载力范围内。不仅能够保证增压器的止推轴承的稳定性,且能够避免增压器的止推轴承失效,从而保护增压器。
可选的,基于上述示出的增压器状态控制装置,处理单元具体405用于:
判断止推轴承承载力是否小于压端推力限值,且大于涡端推力限值,其中压端推力大于涡端推力;当止推轴承承载力大于或等于压端推力限值,或,当止推轴承承载力小于或等于涡端推力限值时,基于止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取单元401;当止推轴承承载力小于压端推力限值,且大于涡端推力限值时,确定增压器的工作状态正常。
在本发明实施例中,通过压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷,在确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,确定止推轴承承载力可能存在异常;当止推轴承承载力大于或等于压端推力限值,或,当止推轴承承载力小于或等于涡端推力限值时,确定与增压器轴向载荷对应的增压器的止推轴承承载力不在预设承载力范围内,此时通过不断调整电控放气阀或者EGR阀的开度,直至增压器的止推轴承承载力在预设承载力范围内。不仅能够保证增压器的止推轴承的稳定性,且能够避免增压器的止推轴承失效,从而保护增压器。
本发明实施例还提供了的用于对增压器进行控制的ECU,该电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)应用于增压器的控制装置内,该ECU包括:处理器和存储器。
存储器内存储有计算机程序,处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现上述示出的增压器控制方法。
在本发明实施例中,通过压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷,在确定增压器轴向载荷大于或等于增压器轴向载荷设置限值时,确定止推轴承承载力可能存在异常;在确定与增压器轴向载荷对应的增压器的止推轴承承载力不在预设承载力范围内时,通过不断调整电控放气阀或者EGR阀的开度,直至增压器的止推轴承承载力在预设承载力范围内。不仅能够保证增压器的止推轴承的稳定性,且能够避免增压器的止推轴承失效,从而保护增压器。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
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发明。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发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明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)
1.一种增压器状态控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数,其中,所述常规参数至少包括发动机转速和油量;
基于所述压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷;
根据与所述常规参数相匹配的增压器转速确定增压器轴向载荷限值;
当确定所述增压器轴向载荷大于或等于所述增压器轴向载荷设置限值时,利用所述增压器轴向载荷和所述增压器转速确定所述增压器的止推轴承承载力;
判断所述止推轴承承载力是否处于预设承载力范围内;
若否,基于所述止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数这一步骤;
若是,确定所述增压器的工作状态正常。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述压气机端的压力包括压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力;所述涡轮机端的压力包括涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力;所述基于所述压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷,包括:
利用所述压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力计算所述增压器的压气机级轴向载荷;
利用所述涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力计算所述增压器的涡轮机级轴向载荷;
基于所述压气机级轴向载荷和所述涡轮机级轴向载荷进行计算,得到增压器轴向载荷。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据与所述常规参数相匹配的增压器转速确定增压器轴向载荷限值,包括:
基于所述发动机转速和油量查找第一关系表,确定增压器转速,所述第一关系表用于存储作为输入的发动机转速和油量,与作为输出的增压器转速之间的对应关系;
基于所述增压器转速查找第二关系表,确定增压器轴向载荷限值,所述第二关系表用于存储作为输入的增压器转速,和作为输出的增压器轴向载荷限值之间的对应关系。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用所述增压器转速和所述增压器轴向载荷确定所述增压器的止推轴承承载力,包括:
基于所述增压器转速和所述增压器轴向载荷查找第三关系表,确定增压器的止推轴承承载力,所述第三关系表用于存储作为输入的增压器转速和增压器轴向载荷,与作为输出的止推轴承承载力之间的对应关系。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断所述止推轴承承载力是否处于预设承载力范围内,包括:
判断所述止推轴承承载力是否小于压端推力限值,且大于涡端推力限值,其中所述压端推力大于所述涡端推力;
当所述止推轴承承载力大于或等于压端推力限值,或,当所述止推轴承承载力小于或等于涡端推力限值时,基于所述止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数这一步骤;
当所述止推轴承承载力小于压端推力限值,且大于涡端推力限值时,确定所述增压器的工作状态正常。
6.一种增压器状态控制装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,用于获取增压器的压气机端和涡轮机端的压力,及发动机的常规参数,其中,所述常规参数包括发动机转速和油量;
计算单元,用于基于所述压气机端和涡轮机端的压力计算增压器轴向载荷;
第一确定单元,用于根据与所述常规参数相匹配的增压器转速确定增压器轴向载荷限值;
第二确定单元,用于当确定所述增压器轴向载荷大于或等于所述增压器轴向载荷设置限值时,利用所述增压器轴向载荷和所述增压器转速确定所述增压器的止推轴承承载力;
处理单元,用于判断所述止推轴承承载力是否处于预设承载力范围内;若否,基于所述止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取单元;若是,确定所述增压器的工作状态正常。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述压气机端的压力包括压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力;所述涡轮机端的压力包括涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力;所述计算单元具体用于:
利用所述压气机叶轮进口气体力,压气机叶轮进口外径至出口外径处气体力和压气机叶轮轮背气体力计算所述增压器的压气机级轴向载荷;利用所述涡轮叶轮进口气体力,涡轮叶轮进口外径至出口外径处气体力和涡轮叶轮轮背气体力计算所述增压器的涡轮机级轴向载荷;基于所述压气机级轴向载荷和所述涡轮机级轴向载荷进行计算,得到增压器轴向载荷。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一确定单元,具体用于:
基于所述发动机转速和油量查找第一关系表,确定增压器转速,所述第一关系表用于存储作为输入的发动机转速和油量,与作为输出的增压器转速之间的对应关系;基于所述增压器转速查找第二关系表,确定增压器轴向载荷限值,所述第二关系表用于存储作为输入的增压器转速,和作为输出的增压器轴向载荷限值之间的对应关系。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述处理单元具体用于:
判断所述止推轴承承载力是否小于压端推力限值,且大于涡端推力限值,其中所述压端推力大于所述涡端推力;当所述止推轴承承载力大于或等于压端推力限值,或,当所述止推轴承承载力小于或等于涡端推力限值时,基于所述止推轴承承载力调整电控放气阀或者EGR阀的开度,并返回执行获取单元;当所述止推轴承承载力小于压端推力限值,且大于涡端推力限值时,确定所述增压器的工作状态正常。
10.一种电子控制单元ECU,其特征在于,所述ECU包括:处理器和存储器,所述存储器内存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序实现权利要求1至5中任一项所述的增压器状态控制方法。
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