CN113482764B - 一种可控增压器增压压力故障诊断的方法 - Google Patents

一种可控增压器增压压力故障诊断的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可控增压器增压压力故障诊断的方法，涉及增压器技术领域，解决压力诊断精度差的技术问题，方法包括：根据VGT增压器的空气流量和闭环控制下VGT增压器需要位置标定VGT压比需求脉谱；根据大气压力、环境温度标定压力修正系数脉谱；获取实际大气压力、实际环境温度、实际空气流量、实际需要位置、VGT增压器的入口压力；查询VGT压比需求脉谱得到VGT需求压比，并除以VGT压比修正系数得到修正后压比，修正后压比乘以入口压力得到待修正压力；查询压力修正系数脉谱得到气压温度修正系数；待修正压力乘以气压温度修正系数得到出口原始估算压力并进行滤波处理，将滤波处理后的增压器出口估算压力作为增压压力诊断系统中的估算增压压力。

Description

一种可控增压器增压压力故障诊断的方法
技术领域
本发明涉及增压器技术领域，更具体地说，它涉及一种可控增压器增压压力故障诊断的方法。
背景技术
增压压力故障诊断原理：通过估算的增压压力(压气机出口估算压力)与实际的增压压力之间的差值进行增压压力控制系统的诊断，即增压压力超高压故障、增压压力超低压故障的诊断。当估算的增压压力大于实际的增压压力时，触发增压压力超低压故障；当估算的增压压力小于实际增压压力时，触发增压压力超高压故障。实时准确监测出增压系统故障，具有提升可变截面涡轮(VGT)增压系统稳定性的作用，有利于对发动机硬件进行保护、提升整车驾驶感受和保证排放满足国6b法规要求。
当前增压压力故障诊断系统中所用的估算增压压力为增压压力控制系统中的需求增压压力，在增压压力的实际控制中存在高转速高IMEP区间需求较高的增压压力，低转速低IMEP区间需求较低的增压压力，此时容易出现增压压力超高压故障、增压压力超低压故障误报或者故障报不出来的风险，诊断精度差，影响发动机的硬件保护、车辆的使用性能与整车的排放。并且，当前的估算增压压力未考虑增压器闭环控制及海拔和环境温度对增压压力的影响，不同海拔和环境温度下，增压压力存在差异，此时同样会导致故障误报或报不出，影响发动机硬件保护、车辆使用性能与整车排放。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种可以提高诊断精度的可控增压器增压压力故障诊断的方法。
本发明的技术方案是：一种可控增压器增压压力故障诊断的方法，所述可控增压器为VGT增压器，包括：
根据VGT增压器的空气流量和闭环控制下VGT增压器需要位置标定VGT压比需求脉谱；
根据大气压力、环境温度标定压力修正系数脉谱；
实时获取发动机工作时的实际大气压力、实际环境温度、VGT增压器的实际空气流量、VGT增压器的实际需要位置、VGT增压器的入口压力；
根据所述实际空气流量、闭环控制下的VGT增压器位置需求查询所述VGT压比需求脉谱得到VGT需求压比，将所述VGT需求压比除以VGT压比修正系数得到修正后压比，若所述修正后压比小于1，则将所述修正后压比赋值为1；否则所述修正后压比的值不变；
所述修正后压比乘以所述入口压力得到待修正压力；
根据所述实际大气压力、实际环境温度查询所述压力修正系数脉谱得到气压温度修正系数；
所述待修正压力乘以所述气压温度修正系数得到VGT增压器出口原始估算压力；
设置滤波器，将所述VGT增压器出口原始估算压力和滤波系数输入所述滤波器得到滤波估算压力；
将所述滤波估算压力作为增压压力诊断系统中的估算增压压力。
作为进一步地改进，还包括：
根据所述VGT增压器出口原始估算压力标定第一滤波系数脉谱、第二滤波系数脉谱；
若所述VGT增压器出口原始估算压力大于所述滤波估算压力，则根据所述实际进气流量查询所述第一滤波系数脉谱得到滤波系数；否则根据所述实际进气流量查询所述第二滤波系数脉谱得到滤波系数；
将所述滤波系数作为下一次滤波的滤波系数。
进一步地，首次滤波前，所述滤波估算压力等于默认值。
进一步地，还包括：
根据发动机的进气流量标定增压器出口原始估算压力信号的延迟采样周期脉谱；
获取所述发动机的实际进气流量；
根据所述实际进气流量标定所述滤波系数脉谱；
将所述滤波系数脉谱作为所述滤波器工作的滤波系数。
进一步地，根据具体的工程应用选择将所述滤波估算压力或VGT增压器出口需求增压压力作为增压压力诊断系统的增压器出口压力估算值。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：
本发明通过标定VGT压比需求脉谱、压力修正系数脉谱，根据实际空气流量、闭环控制下的增压器位置需求查询VGT压比需求脉谱得到VGT需求压比，将VGT需求压比除以VGT压比修正系数得到修正后压比，修正后压比乘以入口压力得到待修正压力，根据实际大气压力、实际环境温度查询压力修正系数脉谱得到气压温度修正系数；待修正压力乘以气压温度修正系数得到VGT增压器出口原始估算压力并经过滤波处理，将滤波处理后的增压器出口估算压力作为增压压力诊断系统中的估算增压压力，既可以有效保证增压器闭环控制启用下的增压压力故障诊断的范围与精度，同时也可以有效保证不同海拔和环境温度下的增压压力故障诊断的范围与精度，可以有效对增压器本体以及发动机进行硬件保护，提升其使用寿命、降低用车成本。
附图说明
图1为本发明的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1，一种可控增压器增压压力故障诊断的方法，可控增压器为VGT增压器，包括：
根据VGT增压器的空气流量和闭环控制下VGT增压器需要位置标定VGT压比需求脉谱，VGT压比需求脉谱为三维表格，不同的空气流量、需要位置对应不同的VGT压比；
根据大气压力、环境温度标定压力修正系数脉谱，根据大气压力可以判断发动机工作环境的海拔高度，不同的大气压力、环境温度对应有不同的气压温度修正系数，用于实现在不同的大气压力、环境温度下对检测压力进行动态修正；
实时获取发动机工作时的实际大气压力、实际环境温度、VGT增压器的实际空气流量、VGT增压器的实际需要位置、VGT增压器的入口压力；
根据实际空气流量、闭环控制下的VGT增压器位置需求查询VGT压比需求脉谱得到VGT需求压比，将VGT需求压比除以VGT压比修正系数得到修正后压比，若修正后压比小于1，则将修正后压比赋值为1；否则修正后压比的值不变；即修正后压比与1相比取最大值；
修正后压比乘以入口压力得到待修正压力；
根据实际大气压力、实际环境温度查询压力修正系数脉谱得到气压温度修正系数；
待修正压力乘以气压温度修正系数得到VGT增压器出口原始估算压力；
设置滤波器，将VGT增压器出口原始估算压力和滤波系数输入滤波器得到滤波估算压力；滤波器为低通滤波器，将高频信号过滤，允许低频信号通过，主要是为了去除信号的毛刺和干扰，保证数据流的稳定；
将滤波估算压力作为增压压力诊断系统中的估算增压压力，可以得到更加稳定且可靠性更高的估算增压压力。
进一步的，本方法还包括：
根据发动机的进气流量标定第一滤波系数脉谱、第二滤波系数脉谱；
获取发动机的实际进气流量；
若VGT增压器出口原始估算压力大于滤波估算压力，则根据实际进气流量查询第一滤波系数脉谱得到滤波系数；否则根据实际进气流量查询第二滤波系数脉谱得到滤波系数；当首次滤波前，使滤波估算压力等于默认值或滤波估算压力等于VGT增压器出口压力，VGT增压器出口压力为控制系统压力模型估算得到的，默认值根据具体机型或工况设定；
将滤波系数作为下一次滤波的滤波系数。设置第一滤波系数脉谱、第二滤波系数脉谱可以使得经过滤波得到滤波估算压力精度更加，更好地反映VGT增压器的真实工况。进一步的，还包括：
根据发动机的进气流量标定增压器出口原始估算压力信号的延迟采样周期脉谱；
获取发动机的实际进气流量；
根据实际进气流量标定滤波系数脉谱得到滤波系数；
将滤波系数作为滤波器工作的滤波系数，可以根据实际进气流量查询延迟采样周期脉谱得到延迟系数，对特定信号进行延迟采样，可以减少估算增压压力的波动频率，从而降低增压压力控制系统的动作频率，起到对发动机进行硬件保护，提升其使用寿命、降低用车成本。
进一步的，滤波估算压力经过采样周期延时后再与VGT增压器出口原始估算压力作比较，表示当前的输出信号是之前某个时间的，保证了和输入信号对比的同一性，具体的对比哪个时刻的值就是由定义的延迟时间决定了。
在本实施例中，根据具体的工程应用选择将所述滤波估算压力或VGT增压器出口需求增压压力作为增压压力诊断系统的增压器出口压力估算值。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种可控增压器增压压力故障诊断的方法，所述可控增压器为VGT增压器，其特征在于，包括：
根据VGT增压器的空气流量和闭环控制下VGT增压器需要位置标定VGT压比需求脉谱；
根据大气压力、环境温度标定压力修正系数脉谱；
实时获取发动机工作时的实际大气压力、实际环境温度、VGT增压器的实际空气流量、VGT增压器需要位置、VGT增压器的入口压力；
根据所述实际空气流量、闭环控制下的VGT增压器位置需求查询所述VGT压比需求脉谱得到VGT需求压比，将所述VGT需求压比除以VGT压比修正系数得到修正后压比，若所述修正后压比小于1，则将所述修正后压比赋值为1；否则所述修正后压比的值不变；
所述修正后压比乘以所述入口压力得到待修正压力；
根据所述实际大气压力、实际环境温度查询所述压力修正系数脉谱得到气压温度修正系数；
所述待修正压力乘以所述气压温度修正系数得到VGT增压器出口原始估算压力；
设置滤波器，将所述VGT增压器出口原始估算压力和滤波系数输入所述滤波器得到滤波估算压力；
将所述滤波估算压力作为增压压力诊断系统中的估算增压压力。
2.根据权利要求1所述的一种可控增压器增压压力故障诊断的方法，其特征在于，还包括：
根据发动机的进气流量标定第一滤波系数脉谱、第二滤波系数脉谱；
获取所述发动机的实际进气流量；
若所述VGT增压器出口原始估算压力大于所述滤波估算压力，则根据所述实际进气流量查询所述第一滤波系数脉谱得到滤波系数；否则根据所述实际进气流量查询所述第二滤波系数脉谱得到滤波系数；
将所述滤波系数作为下一次滤波的滤波系数。
3.根据权利要求2所述的一种可控增压器增压压力故障诊断的方法，其特征在于，首次滤波前，所述滤波估算压力等于默认值。
4.根据权利要求1所述的一种可控增压器增压压力故障诊断的方法，其特征在于，还包括：
根据发动机的进气流量标定增压器出口原始估算压力信号的延迟采样周期脉谱；
获取所述发动机的实际进气流量；
根据所述实际进气流量标定所述滤波系数脉谱得到滤波系数；
将所述滤波系数作为所述滤波器工作的滤波系数。
5.根据权利要求1所述的一种可控增压器增压压力故障诊断的方法，其特征在于，根据具体的工程应用选择将所述滤波估算压力或VGT增压器出口需求增压压力作为增压压力诊断系统的增压器出口压力估算值。
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