CN113882959A - 一种tv阀控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

一种tv阀控制方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆技术领域，具体公开了一种TV阀控制方法、装置及存储介质，该TV阀控制方法中，当车辆处于热管理模式或再生模式时，基于车辆的运行参数判断车辆是否处于大负载工况，若车辆同时处于大负载工况，将TV阀的开度调节方式由闭环控制调整为开环控制，并且将TV阀打开至最大开度，能够保证车辆的动力性能，TV阀开启至最大开度的耗时短，能够保证尾气后处理的温度需求。

Description

一种TV阀控制方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种TV阀控制方法、装置及存储介质。
背景技术
目前，大部分的工程车辆配备尾气后处理装置，通过尾气后处理装置处理尾气以满足排放法规的要求。尾气后处理装置如SCR(选择性催化还原)、DPF(柴油颗粒物过滤器)、DOC(柴油机氧化催化器)等。在实际使用过程中，为实现DPF的再生，延长DPF再生周期，防止SCR结晶，需要在作业过程中对车辆的后处理进行温度管理。
当挖机处于行车再生或热管理模式时，需要TV阀(进气制动阀)憋压以提高后处理的温度，TV阀通常通过闭环控制方式进行控制，具体地，TV阀的开度依据需求的进气量进行闭环控制，而需求的进气量则由挖机的负荷决定，如果当前TV阀的开度无法保证需求的进气量，那么在接下来的控制循环过程中，TV阀的开度会增加一个设定值，相反，当前TV阀的开度超过了需求的进气量，TV阀的开度会减小一个设定值。
挖机处于行车再生或热管理模式时，TV阀会憋压，会减少发动机的进气量，以保证后处理温度。其中，行车再生时，还通过控制发动机的喷油状态，使后处理处于较高温度，反应掉DPF中的碳。
如果挖机处于行车再生或热管理模式时，挖机由常规负载工况下突然进入大负载工况作业，当前的实际进气量无法满足挖机的当前负荷所对应的需求进气量，通过闭环控制，TV阀的开度会逐渐打开至最大，但在此过程中，需要一定的时间，并且由于TV阀的开度无法及时打开至最大，会导致进气不足，影响这段时间内挖机作业时的动力性。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种TV阀控制方法、装置及存储介质，以解决相关技术中挖机处于行车再生或热管理模式时，挖机由常规负荷的工况下突然进入大负载工况作业，TV阀无法及时打开，进而影响挖机作业时的动力性的问题。
一方面，本发明提供一种TV阀控制方法，该TV阀控制方法包括：
确定车辆处于热管理模式或再生模式；
基于车辆工况对TV阀的开度进行控制，基于车辆工况对TV阀的开度进行控制包括：
获取车辆的运行参数；
基于所述车辆的运行参数判断所述车辆是否处于大负载工况；
若车辆处于大负载工况，开环调节TV阀的开度，并将所述TV阀打开至最大开度。
作为TV阀控制方法的优选技术方案，所述车辆的运行参数包括发动机的实际转速与发动机的目标转速之间的差值，以及发动机的实际转速的变化率；
基于所述发动机的实际转速与发动机的目标转速的差值和所述发动机的实际转速的变化率判断所述车辆是否处于大负载工况。
作为TV阀控制方法的优选技术方案，基于所述发动机的实际转速与发动机的目标转速的差值和所述发动机的实际转速的变化率判断所述车辆是否处于大负载工况包括：
判断所述发动机的实际转速与所述发动机的目标转速的差值与第一预设值的大小，以及所述发动机的实际转速的变化率与第二预设值的大小；
当所述发动机的实际转速与所述发动机的目标转速的差值大于第一预设值，且所述发动机的实际转速的变化率大于第二预设值时，确定所述车辆处于大负载工况。
作为TV阀控制方法的优选技术方案，基于所述车辆的运行参数判断所述车辆是否处于大负载工况时；
若车辆未处于大负载工况，基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度。
作为TV阀控制方法的优选技术方案，基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度之后，基于车辆工况对TV阀的开度进行控制。
作为TV阀控制方法的优选技术方案，基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度包括：
获取车辆的负载；
基于所述负载查询负载与发动机的需求进气量的对应关系图输出发动机的需求进气量；
获取发动机的当前进气量并将所述发动机的当前进气量和所述发动机的需求进气量比较；
若所述发动机的当前进气量大于所述发动机的需求进气量；则将所述TV阀的开度减小第一设定开度；若所述发动机的当前进气量大于所述发动机的需求进气量；则将所述TV阀的开度增大第二设定开度。
作为TV阀控制方法的优选技术方案，开环调节所述TV阀的开度，并将所述TV阀打开至最大开度之后，基于车辆工况对TV阀的开度进行控制。
另一方面，本发明还提供一种TV阀控制装置，包括：
车辆工作模式确定模块，用于确定车辆处于热管理模式或再生模式；
运行参数获取模块，用于获取车辆的运行参数；
大负载工况判断模块，用于基于所述车辆的运行参数判断所述车辆是否处于大负载工况；
开环调节模块，所述开环调节模块用于在当车辆处于大负载工况时开环调节所述TV阀的开度，并将所述TV阀打开至最大开度。
作为TV阀控制装置的优选技术方案，TV阀控制装置还包括：
闭环调节模块，用于在所述车辆未处于大负载工况时，基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度。
另一方面，本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被控制器执行时实现任一上述方案中所述的TV阀控制方法。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种TV阀控制方法、TV阀控制装置及存储介质，该TV阀控制方法中，当车辆处于热管理模式或再生模式时，基于车辆的运行参数判断车辆是否处于大负载工况，若车辆同时处于大负载工况，将TV阀的开度调节方式由闭环控制调整为开环控制，并且将TV阀打开至最大开度，能够保证车辆的动力性能，TV阀开启至最大开度的耗时短，能够保证尾气后处理的温度需求。
附图说明
图1为本发明实施例中TV阀控制方法的流程图一；
图2为本发明实施例中TV阀控制装置的流程图二；
图3为本发明实施例中TV阀控制装置的结构示意图。
图中：
310、车辆工作模式确定模块；320、运行参数获取模块；330、大负载工况判断模块；340、开环调节模块；350、闭环调节模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例提供一种TV阀控制方法，本实施例可适用于工程机械处于热管理模式或再生模式时对TV阀进行开度控制，该方法可以由TV阀控制装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在工程机械中，具体地，该TV阀控制方法包括以下步骤。
S110：确定车辆处于热管理模式或再生模式。
当车辆处于热管理模式以及再生模式时，TV阀会憋压，会减少发动机的进气量，以保证后处理温度；再生模式下，还会通过控制发动机的喷油状态，使后处理处于较高温度，反应掉DPF中的碳。控制器可通过与ECU交互，获取车辆当前是否处于热管理模式或再生模式。
可以理解的是，当车辆处于下坡过程中或者制动时，车辆的发动机被倒拖，在车辆的自身重力的作用下或惯性下，无需发动机提供动力，车辆可持续前进，此时发动机不喷油、不燃烧，并且车速大于零，并且进入至发动机内的新鲜空气会带走热量，进而导致后处理温度的下降，当后处理温度降低到SCR工作的下限阈值温度时，ECU启动热管理模式，TV阀会憋压，因此，控制器还可通过温度传感器采集后处理的温度以确定热管理模式是否启动；或者通过采集车速以及发动机的喷油量，当车速大于一定数值，喷油量等于零时确定车辆处于热管理模式。
当车辆处于再生模式时，也表明后处理的温度降低到DPF工作的下限阈值温度，此时TV阀会憋压，从而也可以通过采集后处理的温度判断车辆是否处于再生模式。
S111：基于车辆工况对TV阀的开度进行控制。其中，基于车辆工况对TV阀的开度进行控制包括以下步骤S120-S140。
S120：获取车辆的运行参数。
本实施例中，车辆的运行参数包括发动机的实际转速与发动机的目标转速之间的差值，以及发动机的实际转速的变化率。控制器可通过转速传感器获取发动机的实际转速。在控制器中预先存储发动机的目标转速，并通过控制器计算发动机的实际转速和目标转速之间的差值。控制器实时采集发动机的实际转速，并形成实际转速-时间的关系曲线，从该实际转速-时间关系曲线计算当前时刻的曲线斜率即为时间转速的变化率，计算曲线斜率的方法为现有技术，在此不再赘述。
工程机械以挖机为例，挖机的发动机采用恒转速控制，目标转速即为恒转速控制下发动机的期望速度，但恒转速控制后发动机的实际转速会和目标速度具有一定的偏差。
S130：基于车辆的运行参数判断车辆是否处于大负载工况。若车辆处于大负载工况则执行S140。
本实施例中，可基于发动机的实际转速与发动机的目标转速的差值和发动机的实际转速的变化率确定车辆处于大负载工况。
挖机未处于大负载工况下时，发动机的实际转速会在一定的范围内波动，但挖机在大负载工况下，发动机的实际转速会偏离目标转速较多，因此，可通过将发动机的实际转速与目标转速的差值，以及实际转速的变化率进行评估发动机是否处于大负载工况下。
具体地，基于发动机的实际转速与发动机的目标转速的差值和发动机的实际转速的变化率确定车辆处于大负载工况包括：
判断发动机的实际转速与发动机的目标转速的差值与第一预设值的大小，以及发动机的实际转速的变化率与第二预设值的大小；当发动机的实际转速与发动机的目标转速的差值大于第一预设值，且发动机的实际转速的变化率大于第二预设值时，确定车辆处于大负载工况。当发动机的实际转速与发动机的目标转速的差值小于等于第一预设值，和/或发动机的实际转速的变化率小于等于第二预设值时，则确定车辆未处于大负载工况。
在车辆未处于大负载工况下，发动机的实际转速会在上限转速阈值和下限转速阈值之间波动，目标转速位于上限转速阈值以及下限转速阈值之间，第一预设值可以为上限转速阈值和目标转速的差值以及目标转速和下限转速阈值的差值这两者中的较大值。第二预设值可根据专家经验给出。在其他的实施例中第一预设值也可以根据专家经验给出。
作为其中的一种可替代方案，控制器还可通过与ECU交互，获取当前挖机的实际负荷，根据负荷的大小直接评估挖机是否处于大负载工况。可以理解的是，常规工况和大负载工况分别对应有不同的负荷取值范围，从而，可根据实际负荷的大小评估挖机当前处于常规工况还是大负载工况。
在其他的实施例中，车辆的运行参数还可包括发动机的输出扭矩和油门开度，基于发动机的输出扭矩和油门开度评估挖机是否处于大负载工况。具体地，控制器中预先出存储输出扭矩-油门开度-负载工况三者之间的关系图表，控制器通过扭矩传感器获取当前发动机的输出扭矩，通过位置传感器或者油量传感器获取当前发动机的油门开度，将输出扭矩和油门开度输入至上述关系图表，并由上述关系图表输出当前车辆的负载工况。其中，负载工况至少包括常规工况和大负载工况，输出扭矩-油门开度-负载工况三者之间的关系图表可由前期大量试验总结获得。
S140：开环调节TV阀的开度，并将TV阀打开至最大开度。
当车辆处于大负载工况下时，发动机的需求进气量比较大，如果依旧如现有技术中那样通过闭环调节TV阀的开度，虽然能够最终使TV阀在经过一定的循环次数后，能够满足发动机的需求进气量，但在这段时间内车辆的动力无法保证，进而影响车辆作业。本实施例提供的TV阀控制方法在车辆处于热管理模式或再生模式时，基于车辆的运行参数判断车辆是否处于大负载工况，若车辆处于大负载工况，将TV阀的开度采用开环控制，并且将TV阀打开至最大开度，TV阀开启至最大开度的耗时短，能够保证车辆的动力性能。
实施例二：
本实施例提供一种TV阀控制方法，本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化，该TV阀控制方法包括如下步骤。
S210：确定车辆处于热管理模式或再生模式。
S211：基于车辆工况对TV阀的开度进行控制。其中，基于车辆工况对TV阀的开度进行控制包括以下步骤S220-S250。
S220：获取车辆的运行参数。
S230：基于车辆的运行参数判断车辆是否处于大负载工况。若车辆处于大负载工况则执行S240；若车辆未处于大负载工况则执行S250。
S240：开环调节TV阀的开度，并将TV阀打开至最大开度，并重复执行步骤S220。
S250：基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度，并重复执行S220。具体地，本实施例中，基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度包括：
S2501：获取车辆的负载。
控制器可通过传感器检测发动机的输出扭矩以确定车辆的负载。
S2502：基于负载查询负载与发动机的需求进气量的对应关系图输出发动机的需求进气量。
控制器中可提前预设负载与发动机的需求进气量的对应关系图，控制器将采集的车辆的负载输入至上述对应关系图中可输出发动机的需求进气量。负载与发动机的需求进气量的对应关系图可通过前期的大量试验获得。
S2503：获取发动机的当前进气量并将发动机的当前进气量和发动机的需求进气量比较。若发动机的当前进气量大于发动机的需求进气量；则执行S2504；若发动机的当前进气量大于发动机的需求进气量；则执行S2505。
S2504：将TV阀的开度减小第一设定开度，并返回步骤S2501。
S2505：将TV阀的开度增大第二设定开度，并返回步骤S2501。
控制器可通过设置于发动机的进气管道的流量传感器检测发动机的当前的进气量。第一设定开度和第二设定开度可根据需要进行设置。其中，若发动机的当前进气量大于发动机的需求进气量，表明此时TV阀开度过大，TV阀开度需要减小；若发动机的当前进气量大于发动机的需求进气量；表明此时TV阀开度过大，TV阀开度需要增大，当发动机的负载恒定时，通过重复步骤S20可将TV阀的开度逐渐调整至和发动机的需求进气量及当前车辆的负载相匹配，但每重复一次步骤S20就需要一定的时间；当车辆的负载突然发生变化时，发动机当前的进气量也将发生变化，TV阀的开度需要经过更长的时间才能闭环调节至和发生变化的车辆负载相匹配。
在其他的实施例中，控制器可通过与ECU交互获取发动机的需求进气量。
本实施例提供的TV阀控制方法在车辆处于热管理模式或再生模式时，基于车辆的运行参数判断车辆是否处于大负载工况，若车辆处于大负载工况，将TV阀的开度采用开环控制，并且将TV阀打开至最大开度，TV阀开启至最大开度的耗时短，能够保证车辆的动力性能；若车辆未处于大负载工况，基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度，以保证尾气后处理的温度需求。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种TV阀控制装置的结构图，该TV阀控制装置可以执行上述实施例所述的TV阀控制方法，具体地，该TV阀控制装置包括车辆工作模式确定模块310、运行参数获取模块320、大负载工况判断模块330和开环调节模块340。
其中，车辆工作模式确定模块310用于确定车辆处于热管理模式或再生模式。具体地，车辆工作模式确定模块310可包括SCR温度获取单元和DPF温度获取单元，通过SCR温度获取单元采集SCR的温度以判断车辆是否处于热管理模式，通过DPF温度获取单元采集DPF的温度以判断车辆是否处于再生模式。或者车辆工作模式确定模块310通过和ECU交互获取车辆是否处于热管理模式或再生模式。
运行参数获取模块320，用于获取车辆的运行参数。
大负载工况判断模块330，用于基于车辆的运行参数判断车辆是否处于大负载工况。
开环调节模块340，用于在当车辆处于大负载工况时开环调节TV阀的开度，并将TV阀打开至最大开度。
TV阀控制装置还包括闭环调节模块350，闭环调节模块350用于当车辆未处于大负载工况时基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度。
本实施例提供的TV阀控制装置，车辆工作模式确定模块310用于确定车辆处于热管理模式或再生模式，闭环调节模块350用于基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度；闭环调节模块350用于在当车辆处于大负载工况时停止调节TV阀的开度；运行参数获取模块320用于获取车辆的运行参数；大负载工况判断模块330用于基于车辆的运行参数判断车辆是否处于大负载工况；开环调节模块340，用于在当车辆处于大负载工况时开环调节TV阀的开度，并将TV阀打开至最大开度，TV阀开启至最大开度的耗时短，能够保证车辆的动力性能。闭环调节模块350用于当车辆未处于大负载工况时基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度，以保证尾气后处理的温度需求。
实施例四
本发明实施例四还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被行车控制器执行时，实现如本发明上述实施例所述的TV阀控制方法。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的TV阀控制方法中的操作，还可以执行本发明实施例所提供的TV阀控制方法中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是机器人，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的TV阀控制方法。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种TV阀控制方法，其特征在于，包括：
确定车辆处于热管理模式或再生模式；
基于车辆工况对TV阀的开度进行控制，基于车辆工况对TV阀的开度进行控制包括：
获取车辆的运行参数；
基于所述车辆的运行参数判断所述车辆是否处于大负载工况；
若车辆处于大负载工况，开环调节TV阀的开度，并将所述TV阀打开至最大开度。
2.根据权利要求1所述的TV阀控制方法，其特征在于，所述车辆的运行参数包括发动机的实际转速与发动机的目标转速之间的差值，以及发动机的实际转速的变化率；
基于所述发动机的实际转速与发动机的目标转速的差值和所述发动机的实际转速的变化率判断所述车辆是否处于大负载工况。
3.根据权利要求2所述的TV阀控制方法，其特征在于，基于所述发动机的实际转速与发动机的目标转速的差值和所述发动机的实际转速的变化率判断所述车辆是否处于大负载工况包括：
判断所述发动机的实际转速与所述发动机的目标转速的差值与第一预设值的大小，以及所述发动机的实际转速的变化率与第二预设值的大小；
当所述发动机的实际转速与所述发动机的目标转速的差值大于第一预设值，且所述发动机的实际转速的变化率大于第二预设值时，确定所述车辆处于大负载工况。
4.根据权利要求3所述的TV阀控制方法，其特征在于，基于车辆工况对TV阀的开度进行控制还包括：
基于所述车辆的运行参数判断所述车辆是否处于大负载工况时；
若车辆未处于大负载工况，基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度。
5.根据权利要求4所述的TV阀控制方法，其特征在于，基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度之后，基于车辆工况对TV阀的开度进行控制。
6.根据权利要求4或5所述的TV阀控制方法，其特征在于，基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度包括：
获取车辆的负载；
基于所述负载查询负载与发动机的需求进气量的对应关系图输出发动机的需求进气量；
获取发动机的当前进气量并将所述发动机的当前进气量和所述发动机的需求进气量比较；
若所述发动机的当前进气量大于所述发动机的需求进气量；则将所述TV阀的开度减小第一设定开度；若所述发动机的当前进气量大于所述发动机的需求进气量；则将所述TV阀的开度增大第二设定开度。
7.根据权利要求1所述的TV阀控制方法，其特征在于，开环调节所述TV阀的开度，并将所述TV阀打开至最大开度之后，基于车辆工况对TV阀的开度进行控制。
8.一种TV阀控制装置，其特征在于，包括：
车辆工作模式确定模块，用于确定车辆处于热管理模式或再生模式；
运行参数获取模块，用于获取车辆的运行参数；
大负载工况判断模块，用于基于所述车辆的运行参数判断所述车辆是否处于大负载工况；
开环调节模块，所述开环调节模块用于在当车辆处于大负载工况时开环调节所述TV阀的开度，并将所述TV阀打开至最大开度。
9.根据权利要求8所述的TV阀控制装置，其特征在于，TV阀控制装置还包括：
闭环调节模块，用于在所述车辆未处于大负载工况时，基于发动机的需求进气量闭环调节TV阀的开度。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被控制器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的TV阀控制方法。
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