CN115355095B - 配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法及汽车 - Google Patents
配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法及汽车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115355095B CN115355095B CN202210742191.3A CN202210742191A CN115355095B CN 115355095 B CN115355095 B CN 115355095B CN 202210742191 A CN202210742191 A CN 202210742191A CN 115355095 B CN115355095 B CN 115355095B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- air quantity
- target
- pressure
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 19
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 4
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2438—Active learning methods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2441—Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
- F02D41/2445—Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions characterised by a plurality of learning conditions or ranges
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
本发明公开了一种配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法，其包括如下步骤：1)在发动机台架上，根据目标进气压力和气量，标定出其目标增压压力初始值；2)对不同气量的目标增压压力进行修正；3)对步骤2)中求得的目标压力进行自学习更新，以获取不同状态下更准确的增压压力；4)步骤3)中求得的增压压力与常规计算得到的增压压力取最大值，该最大值就是最终的目标增压压力。本发明还提供一种汽车。本发明对增压压力的不同生命周期和在不同产品下自适应，改善了增压控制精度和效果。
Description
技术领域
本发明属于发动机控制领域，具体涉及一种配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法及一种汽车。
背景技术
随着发动机燃烧效率的进一步提升和排放的进一步改善，对增压器的控制要求愈来愈高。根据研究发现，随着增压系统使用时间的增加，增压器的增压能力的控制效果会出现偏差，而且，通过试验发现，不同的气缸温度会影响增压器的实时增压能力。但目前的增压器的增压压力控制并未考虑上述两个情况，因此，使得现有的增压压力控制方法无法对增压压力的不同生命周期和在不同产品下做出自适应，从而使增压控制精度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法及一种汽车，该方法对增压压力的不同生命周期和在不同产品下自适应，改善了增压控制精度和效果。
本发明所采用的技术方案是：
一种配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法，其包括如下步骤：
1)在发动机台架上，根据目标进气压力和气量，标定出其目标增压压力初始值；
2)对不同气量的目标增压压力进行修正；
3)对步骤2)中求得的目标压力进行自学习更新，以获取不同状态下更准确的增压压力；
4)步骤3)中求得的增压压力与常规计算得到的增压压力取最大值，该最大值就是最终的目标增压压力。
更进一步的方案是，步骤2)中，所述不同气量包括临时气量、最小气量、实际气量、目标气量、目标气量与实际气量平均值、最大气量和增压保护气量。
更进一步的方案是，步骤2)对不同气量的目标增压压力进行修正的步骤为:
(1)在发动机起动前，设定7种气量的初始值，形成各个气量下对应目标增压压力的数组，按照各个气量从小到大进行排序；如7组气量[A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7]对应的目标增压压力[B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7]，即An(n＝1，2，3，4，5，6,7)对应的目标增压压力为Bn；
(2)扩充气量数组至[A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8]，A0和A6为气量端点值，其中，A0不大于各工况下允许的最小气量和临时气量；A8不小于各工况下允许的最大气量；
(3)在每一次进气冲程执行时，设临时气量、最小气量、实际气量、目标气量与实际气量平均值、目标气量、最大气量和增压保护气量的识别号分别为ID1、ID2、ID3、ID4、ID5、ID6、ID7；读取IDm识别号对应的气量，其中m＝1，2，3，4，5，6,7，当IDm与从A7到A1的顺序里寻找到的第一个相同对应的气量识别号一致时，假设为An，即IDm与An为同一种气量；
(4)根据IDm读取的气量大小与An-1与An+1对应的气量的关系，对目标增压压力进行修正。
更进一步的方案是，步骤(4)中，根据IDm读取的气量大小与An-1与An+1对应的气量的关系，对目标增压压力进行修正的方法为：
a)、当IDm读取的气量大小在An-1与An+1对应的气量之间时，则不更新各气量对应的目标增压压力；
当IDm读取的气量大小不在An-1与An+1对应的气量之间时，且IDm读取的气量小于An-1对应的气量时，则将气量数组比IDm大的气量和对应的目标增压压力往右偏移，直至IDm对应的气量与新的An’对应的气量保持对应，即IDm对应的气量大小在新的An-1’与新An+1’之间，完成偏移；
当IDm读取的气量大小不在An-1与An+1对应的气量之间时，且IDm读取的气量大于An+1对应的气量时，则将气量数组小于IDm的气量和对应的目标增压压力往左偏移，直至IDm对应的气量与新的An’对应的气量保持对应，即IDm对应的气量大小在新的An-1’与新An+1’之间，完成偏移；
偏移会偏移对应气量的ID号，气量和对应的目标增压压力；偏移后的气量数组为7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的目标增压压力[B1’,B2’,B3’,B4’,B5’,B6’,B7’]；
b)、确定7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的优化后的目标增压压力[C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7]；
首先将上面7组气量和其对应的目标增压压力做乘法，得到7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的特征值[D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7],即Di＝Ai’*Bi’,i＝1，2，3，4，5；
优化后的目标增压压力为：
Ci+1＝max{Bi',[Ci+k×(Di'-Di-1')/Ai']}
其中k为过渡系数，i＝2，3，4，5,6；C1＝B1’，C2＝B2’。
更进一步的方案是，所述k的算法主要分为三类：
第一类：不同气量的目标增压压力更新后，7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]中，如果增压保护气量与实际气量之差小于预设值，且临时气量小于增压保护气量乘以预设系数γ,即，此时增压保护气量已经接近允许最大气量时，k过渡系数取值取决于当前发动机转速和实际气量；
以下为过渡系数k与气量、发动机转速的关系：
第二类：不同气量的目标增压压力更新后，7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]中，如果当前实际气量与最小气量之差小于预设值,即此时气量小，k过渡系数与当前发动机转速和实际气量的关系为：
在增压闭环控制未激活时，
在增压闭环控制激活时，
第三类：除去以上两大类，其他情况为第三类，k取0.101；
至此，7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的目标增压压力[C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7]可以全部确定。
更进一步的方案是，步骤(1)中，7种气量的初始值分别为：临时气量初始值为0mg/l；最小气量初始值为：10mg/l；当前实际气量初始值为：500mg/l；目标气量与实际气量平均值：550mg/l；目标气量的初始值为600mg/l；最大气量下的初始值为：1000mg/l；增压保护气量的初始值为1000mg/l。
更进一步的方案是，步骤3)中，对步骤2)中求得的目标压力进行自学习更新的步骤为：
a)判断自学习条件是否满足；
b)当满足自学习条件时，求新的目标增压压力初始值pBoostDsrdRawNew，该新的目标增压压力初始值pBoostDsrdRawNew会在车辆下电后保存，该值会代替原有台架标定得到的目标压力初始值用以进行气量分组的目标增压压力更新；确定了目标增压压力后和实际增压压力进行闭环控制，使得实际增压压力跟随目标增压压力。
更进一步的方案是，所述自学习条件为：
发动机转速稳定；
节气门开度稳定；
水温稳定；
节气门后进气温度稳定；
节气门前气体压力和节气门后气体压力差接近，表征节气门工作能力已达到极限；
节气门后进气压力稳定；
增压进入闭环控制状态；
实际气量稳定。
更进一步的方案是，所述自学习条件为：
所述发动机转速稳定是指转速波动在±30rpm范围内；
节气门开度稳定是指节气门开度波动±0.5％；
水温稳定是指水温波动在±0.5℃范围内；
节气门后进气温度稳定是指节气门后进气温度波动在±0.5℃范围内；
节气门前气体压力和节气门后气体压力差接近为±0.25kPa
节气门后进气压力稳定是指节气门后进气压力波动在±0.2kPa；
实际气量稳定是指实际气量波动在正负0.8mg/l。
更进一步的方案是，所述新的目标增压压力初始值pBoostDsrdRawNew为：
pBoostDsrdRawNew＝(1-kAdapt)×pBoostDsrdRaw+kAdapt×pManFilter
其中，kAdapt为加权系数，pBoostDsrdRaw为台架标定得到的目标增压压力初始值，pManFilter为一阶低通滤波后的实际进气压力；
pManFilter(N)＝KMan×[pMan(N)-pManFilter(N-1)]+pManFilter(N-1)；
其中，pMan为实际进气压力，pMan(N)为实际进气压力pMan对应的第N个采样周期的实际进气压力，pManFilter(N)为第N个采样周期的滤波后的实际进气压力，pManFilter(N-1)为第N-1个采样周期的滤波后的实际进气压力，N＝1,2,3…，pManFilter(0)等于第0个采样周期时的实际进气压力pMan(0)。
本发明还提供一种汽车，该汽车采用上述配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法进行增压压力控制。
本发明的有益效果在于：
通过在发动机台架上根据目标进气压力和气量标定出目标增压压力初始值，以保证发动机扭矩在设计范围内±5Nm，同时增压器在其性能保护范围内，未转速超限、喘振、堵塞等现象发生；
对不同气量的目标增压压力进行修正，以确保增压器工作性能受到保护；
本申请在保护气量的情况下，同时保证增压控制的平顺性；
设置过渡系数k，以保证动力性请求的同时，使增压压力控制平顺性和增压器性能保护；
在增压闭环控制未激活和增压闭环控制已激活状态下分别设置过渡系数k，可增压系统稳定性，以及使目标增压压力要求变化平缓，防止发动机抖动；
本发明提出了对增压压力的不同生命周期和不同产品下的自适应(从短期的气量分类修正和长期的自学习两种方法)，改善了增压控制精度和效果；
本发明可适用于传统的汽油发动机车型，同时也适用于配置有汽油发动机的混合动力车型，适用范围广。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请在专利号：202010109549.X，专利名称：确定废气涡轮增压发动机目标增压压力的方法，存储介质的基础上再研究配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法。
参见图1，一种配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法，其包括如下步骤：
1)在发动机台架上，根据目标进气压力(节气门后目标进气压力)和气量(该气量是指进入气缸的新鲜空气密度)，标定出其目标增压压力初始值；该增压压力初始值可以保证发动机扭矩在设计范围内±5Nm，同时增压器在其性能保护范围内(如未转速超限、喘振、堵塞等现象发生)。
2)对不同气量的目标增压压力进行修正，或对不同气量(表征不同工况)的目标增压压力进行实时更新；
提出了7种气量，并进行分组。7种气量包含：临时气量、最小气量、实际气量、目标气量、目标气量与实际气量平均值、最大气量和增压保护气量(专利CN202010599296.9《一种废气涡轮增压系统的气量控制方法及装置》提出的基于增压器保护的气量)。最小气量为发动机运行允许的最小气量，该气量能够保证发动机不会异常抖动甚至熄火；实际气量即为发动机实时工况下的进入气缸气量；目标气量为当前工况请求的发动机进入气缸的气量，在发动机实际控制过程中，要求发动机的实际气量跟随目标气量，才能够满足发动机的扭矩请求；最大气量，即为从发动机外特性需求，即排温保护、爆震保护等角度设定的当前工况下允许的最大气量，最大气量不大于增压保护气量；临时气量为增压保护气量与最大气量的差值，以表征增压性能与发动机极限性能的距离，以特别考虑在增压性能接近发动机极限性能时的增压压力保护控制。
将7种气量和当前实时请求的目标进气压力初始值，组成数组。
在发动机起动前，设定7种气量的初始值如下：
临时气量初始值为0mg/l；最小气量初始值为：10mg/l；当前实际气量初始值为：500mg/l；目标气量与实际气量平均值：550mg/l；目标气量的初始值为600mg/l；最大气量下的初始值为：1000mg/l；增压保护气量的初始值为1000mg/l。
在发动机起动后，即发动机判缸成功后，5个气量下的台架标定试验得到的目标增压压力会在发动机每一次进气冲程均执行一次(每一次进气冲程执行一次的原因是，迅速更新各个气量下的目标增压压力，从而对当时实际气量的目标增压压力迅速进行优化)。
将各个气量从小到大进行排序(如果任意超过2个气量值相同，则相同的气量排序顺序无所谓，可按照“临时气量、最小气量、实际气量、目标气量与实际气量平均值、目标气量、最大气量和增压保护气量”这样的顺序进行排列)，形成各个气量下对应目标增压压力的数组，如7组气量[A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7]对应的目标增压压力[B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7]，即An(n＝1，2，3，4，5，6,7)对应的目标增压压力为Bn。扩充气量数组至[A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8]，A0和A8为气量端点值，其中A0不大于各工况下允许的最小气量和临时气量，A0可直接设为0；A8不小于各工况下允许的最大气量，可直接设为5000mg/l。
在每一次进气冲程执行时，依次读取“临时气量、最小气量、实际气量、目标气量与实际气量平均值、目标气量、最大气量和增压保护气量”，这里取识别号IDm，其中m＝1，2，3，4，5，6,7。其中ID1为临时气量，ID2为最小气量，ID3为实际气量，ID4为目标气量与实际气量平均值，ID5为目标气量，ID6为最大气量，ID7为增压保护气量。在当前读取到IDm识别号对应的气量，与依次从A7到A1的顺序里寻找到的第一个相同对应的气量识别号一致时，假设为An。即IDm与An为同一种气量(7中气量中的一种)。
当IDm读取的气量大小在An-1与An+1对应的气量之间时，则不更新各气量对应的目标增压压力；
当IDm读取的气量大小不在An-1与An+1对应的气量之间时，且IDm读取的气量小于An-1对应的气量时，则将气量数组比IDm大的气量和对应的目标增压压力往右偏移，直至IDm对应的气量与新的An’对应的气量保持对应，即IDm对应的气量大小在新的An-1’与新An+1’之间(或IDm对应的气量为A5)，则完成偏移；
当IDm读取的气量大小不在An-1与An+1对应的气量之间时，且IDm读取的气量大于An+1对应的气量时，则将气量数组小于IDm的气量和对应的目标增压压力往左偏移，直至IDm对应的气量与新的An’对应的气量保持对应，即IDm对应的气量大小在新的An-1’与新An+1’之间(或IDm对应的气量为A1)，则完成偏移。
偏移会偏移对应气量的ID号，气量和对应的目标增压压力。偏移后的气量数组为7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的目标增压压力[B1’,B2’,B3’,B4’,B5’,B6’,B7’]。
假如上一次更新后的气量组A1＝0，A2＝300，A3＝700，A4＝750，A5＝800，A6＝1000，A7＝1000和对应的目标增压压力为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7。
假设当前读到了实际气量(对应的是A3)读到的是900，和对应的目标增压压力是B’。则新的气量组为300,700，750，800，900,1000,1000；对应的目标增压压力为B2，B3，B4，B5，B’，B6，B7。
假设当前读到了目标气量(对应的是A5)读到的是600，和对应的目标增压压力是B’。则新的气量组为0，300，600，700，750，800,1000；对应的目标增压压力为B1，B2，B’，B3，B4，B5，B6。
假设当前读到了目标气量(对应的是A5)读到的是900，和对应的目标增压压力是B’。则新的气量组仍然为0，,300，700，750，800，1000，1000。对应的目标曾压力为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7。
确定7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的优化后的目标增压压力[C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7]：
首先将上面7组气量和其对应的目标增压压力做乘法(这里称呼为特征值)，即得到7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的特征值[D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7],即Di＝Ai’*Bi’,i＝1，2，3，4，5。
则优化后的目标增压压力为：
Ci+1＝max{Bi',[Ci+k×(Di'-Di-1')/Ai']}
其中k为过渡系数，i＝2，3，4，5,6；C1＝B1’，C2＝B2’。最终标定的效果是，动力响应性精度达到±5Nm，同样保证增压器工作性能受到保护。
对于k的控制算法主要分为三大类：
第一类：不同气量的目标增压压力更新后，7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]中，如果增压保护气量与实际气量之差小于预设值(本实例取5mg/l)，且临时气量小于增压保护气量乘以预设系数γ(本实例取0.0213),即此时增压保护气量已经接近允许最大气量时，为了进行气量保护的同时保证增压控制的平顺性，k过渡系数取值取决于当前发动机转速和实际气量(转速越低或者气量越小，过渡系数越平缓)。本实例取值如下，目的是保证动力性请求的同时，增压压力控制平顺性和增压器性能保护。
k过渡系数与当前发动机转速和实际气量的关系为：
第二类：不同气量的目标增压压力更新后，7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]中，如果当前实际气量与最小气量之差小于预设值(本实例取3mg/l),即此时气量小，为了保证小气量下增压系统稳定性，此时目标增压压力要求变化平缓，防止发动机抖动，从实验数据发现，k过渡系数取决于当前发动机转速和实际气量(转速越低或者气量越小，过渡系数越平缓)。
在增压闭环控制未激活时，
k过渡系数与当前发动机转速和实际气量的关系为：
在增压闭环控制激活时，
k过渡系数与当前发动机转速和实际气量的关系为：
在增压闭环控制激活与未激活切换过程中，限制k过渡系数变化率，本实例取0.023/s。
第三类：除去以上两大类，其他情况为第三类，本实例k取0.101。
至此，7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的目标增压压力[C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7]可以全部确定。不同气量下的目标增压压力根据这7组气量和对应目标增压压力线性插补得到。
3)对步骤2)中求得的目标压力进行自学习更新，以获取不同状态下更准确的增压压力；
自学习需要在以下条件满足时才可进行：
发动机转速稳定，本实例转速波动在±30rpm范围内；
节气门开度稳定，本实例节气门开度波动取±0.5％；
水温稳定，本实例取水温波动在±0.5℃范围内；
节气门后进气温度稳定，本实例取温度波动在±0.5℃范围内；
节气门前气体压力和节气门后气体压力差接近，表征节气门工作能力以达到极限，本实例取±0.25kPa；
节气门后进气压力稳定，本实例节气门后进气压力波动在±0.2kPa；
增压进入闭环控制状态；
实际气量稳定，本实例实际气量波动在正负0.8mg/l；
在以上条件满足预设时间(本实例取2s)后，读取当前工况下的实际进气压力值pMan，为避免进气压力波动对增压压力的影响将其进行一阶低通滤波，得到滤波后的实际进气压力pManFilter，将其值pManFilter与台架标定得到的目标增压压力初始值pBoostDsrdRaw进行加权处理得到新的目标增压压力初始值pBoostDsrdRawNew：
pManFilter(N)＝KMan×[pMan(N)-pManFilter(N-1)]+pManFilter(N-1)
其中，pMan为实际进气压力，pMan(N)为实际进气压力pMan对应的第N个采样周期的实际进气压力，pManFilter为一阶低通滤波后的实际进气压力，pManFilter(N)为第N个采样周期的滤波后的实际进气压力，pManFilter(N-1)为第N-1个采样周期的滤波后的实际进气压力，N＝1,2,3…，pManFilter(0)等于第0个采样周期时的实际进气压力pMan(0)；采样周期间隔Δt本实例为10ms。KMan为滤波系数，本实例取0.12。
pBoostDsrdRawNew＝(1-kAdapt)×pBoostDsrdRaw+kAdapt×pManFilter
其中，kAdapt为加权系数，本实例取0.15。
新的目标增压压力初始值pBoostDsrdRawNew会在车辆下电后保存，该值会代替原有台架标定得到的目标压力初始值用以进行气量分组的目标增压压力更新。
4)步骤3)中求得的增压压力与常规计算得到的增压压力取最大值，该最大值就是最终的目标增压压力。
常规计算得到的增压压力为公开技术(专利号为：CN202010109549.X，专利名称为《确定废气涡轮增压发动机目标增压压力的方法，存储介质》计算得到的目标增压压力。确定了目标增压压力后和实际增压压力进行闭环控制，使得实际增压压力跟随目标增压压力。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在发动机台架上，根据目标进气压力和气量，标定出其目标增压压力初始值；所述气量是指进入气缸的新鲜空气密度；
2)对不同气量的目标增压压力进行修正；
3)对步骤2)中求得的目标压力进行自学习更新，以获取不同状态下更准确的增压压力；
4)步骤3)中求得的增压压力与常规计算得到的增压压力取最大值，该最大值就是最终的目标增压压力；
步骤2)中，所述不同气量包括临时气量、最小气量、实际气量、目标气量、目标气量与实际气量平均值、最大气量和增压保护气量；
步骤2)对不同气量的目标增压压力进行修正的步骤为:
(1)在发动机起动前，设定7种气量的初始值，形成各个气量下对应目标增压压力的数组，按照各个气量从小到大进行排序；设7组气量[A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7]对应的目标增压压力[B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7]，即An对应的目标增压压力为Bn，n＝1，2，3，4，5，6,7；
(2)扩充气量数组至[A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8]，A0和A8为气量端点值，其中，A0不大于各工况下允许的最小气量和临时气量；A8不小于各工况下允许的最大气量；
(3)在每一次进气冲程执行时，设临时气量、最小气量、实际气量、目标气量与实际气量平均值、目标气量、最大气量和增压保护气量的识别号分别为ID1、ID2、ID3、ID4、ID5、ID6、ID7；读取IDm识别号对应的气量，其中m＝1，2，3，4，5，6,7，当IDm与从A7到A1的顺序里寻找到的第一个相同对应的气量识别号一致时，假设为An，即IDm与An为同一种气量；
(4)根据IDm读取的气量大小与An-1与An+1对应的气量的关系，对目标增压压力进行修正；
步骤(4)中，根据IDm读取的气量大小与An-1与An+1对应的气量的关系，对目标增压压力进行修正的方法为：
a)、当IDm读取的气量大小在An-1与An+1对应的气量之间时，则不更新各气量对应的目标增压压力；
当IDm读取的气量大小不在An-1与An+1对应的气量之间时，且IDm读取的气量小于An-1对应的气量时，则将气量数组比IDm大的气量和对应的目标增压压力往右偏移，直至IDm对应的气量与新的An’对应的气量保持对应，即IDm对应的气量大小在新的An-1’与新An+1’之间，完成偏移；
当IDm读取的气量大小不在An-1与An+1对应的气量之间时，且IDm读取的气量大于An+1对应的气量时，则将气量数组小于IDm的气量和对应的目标增压压力往左偏移，直至IDm对应的气量与新的An’对应的气量保持对应，即IDm对应的气量大小在新的An-1’与新An+1’之间，完成偏移；
偏移会偏移对应气量的ID号，气量和对应的目标增压压力；偏移后的气量数组为7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的目标增压压力[B1’,B2’,B3’,B4’,B5’,B6’,B7’]；
b)、确定7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的优化后的目标增压压力[C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7]；
首先将上面7组气量和其对应的目标增压压力做乘法，得到7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的特征值[D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7],即Di＝Ai’*Bi’,i＝1，2，3，4，5；
优化后的目标增压压力为：
其中k为过渡系数，i＝2，3，4，5,6；C1＝B1’，C2＝B2’。
2.根据权利要求1所述的配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法，其特征在于：所述k的算法主要分为三大类：
第一类：不同气量的目标增压压力更新后，7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]中，如果增压保护气量与实际气量之差小于预设值，且临时气量小于增压保护气量乘以预设系数γ,即，此时增压保护气量已经接近允许最大气量时，k过渡系数取值取决于当前发动机转速和实际气量；
以下为过渡系数k与气量、发动机转速的关系：
第二类：不同气量的目标增压压力更新后，7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]中，如果当前实际气量与最小气量之差小于预设值,即此时气量小，k过渡系数与当前发动机转速和实际气量的关系为：
在增压闭环控制未激活时，
在增压闭环控制激活时，
第三类：除去以上两大类，其他情况为第三类，k取0.101；
至此，7组气量[A1’,A2’,A3’,A4’,A5’,A6’,A7’]对应的目标增压压力[C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7]可以全部确定。
3.根据权利要求1所述的配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法，其特征在于：步骤(1)中，7种气量的初始值分别为：临时气量初始值为0mg/l；最小气量初始值为：10mg/l；当前实际气量初始值为：500mg/l；目标气量与实际气量平均值：550mg/l；目标气量的初始值为600mg/l；最大气量下的初始值为：1000mg/l；增压保护气量的初始值为1000mg/l。
4.根据权利要求1所述的配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法，其特征在于：步骤3)中，对步骤2)中求得的目标压力进行自学习更新的步骤为：
a)判断自学习条件是否满足；
b)当满足自学习条件时，求新的目标增压压力初始值pBoostDsrdRawNew，该新的目标增压压力初始值pBoostDsrdRawNew会在车辆下电后保存，该值会代替原有台架标定得到的目标压力初始值用以进行气量分组的目标增压压力更新。
5.根据权利要求4所述的配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法，其特征在于：所述自学习条件为：
发动机转速稳定；
节气门开度稳定；
水温稳定；
节气门后进气温度稳定；
节气门前气体压力和节气门后气体压力差接近，表征节气门工作能力已达到极限；
节气门后进气压力稳定；
增压进入闭环控制状态；
和实际气量稳定。
6.根据权利要求5所述的配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法，其特征在于：所述自学习条件为：
所述发动机转速稳定是指转速波动在±30rpm范围内；
节气门开度稳定是指节气门开度波动±0.5％；
水温稳定是指水温波动在±0.5℃范围内；
节气门后进气温度稳定是指节气门后进气温度波动在±0.5℃范围内；
节气门前气体压力和节气门后气体压力差接近为±0.25kPa
节气门后进气压力稳定是指节气门后进气压力波动在±0.2kPa；
和实际气量稳定是指实际气量波动在正负0.8mg/l。
7.根据权利要求1所述的配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法，其特征在于：所述新的目标增压压力初始值pBoostDsrdRawNew为：
pBoostDsrdRawNew＝(1-kAdapt)×pBoostDsrdRaw+kAdapt×pManFilter
其中，kAdapt为加权系数，pBoostDsrdRaw为台架标定得到的目标增压压力初始值，pManFilter为一阶低通滤波后的实际进气压力；
pManFilter(N)＝KMan×[pMan(N)-pManFilter(N-1)]+pManFilter(N-1)；
其中，pMan为实际进气压力，pMan(N)为实际进气压力pMan对应的第N个采样周期的实际进气压力，pManFilter(N)为第N个采样周期的滤波后的实际进气压力，pManFilter(N-1)为第N-1个采样周期的滤波后的实际进气压力，N＝1,2,3…，pManFilter(0)等于第0个采样周期时的实际进气压力pMan(0)。
8.一种汽车，其特征在于：所述汽车采用权利要求1-7中任一所述的配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210742191.3A CN115355095B (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法及汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210742191.3A CN115355095B (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法及汽车 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115355095A CN115355095A (zh) | 2022-11-18 |
| CN115355095B true CN115355095B (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=84030692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210742191.3A Active CN115355095B (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法及汽车 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115355095B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4709553A (en) * | 1984-09-05 | 1987-12-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method of and apparatus for controlling supercharge pressure for a turbocharger |
| US4891947A (en) * | 1987-12-29 | 1990-01-09 | Honda Giken Kogyo K.K. (Honda Motor Co., Ltd. In English) | Method of controlling supercharging pressure in internal combustion engines |
| JP2009197670A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Isuzu Motors Ltd | エンジンの制御方法及びエンジン |
| JP2010001774A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Fuji Heavy Ind Ltd | 過給エンジン制御装置 |
| WO2012035889A1 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | ボッシュ株式会社 | 制御部材の制御処理装置、圧力制御処理装置、ｅｇｒ制御処理装置及び過給圧制御処理装置 |
| CN110748409A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-04 | 东风汽车集团有限公司 | 废气涡轮发动机增压闭环自适应系统及控制方法 |
| CN111219243A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-06-02 | 东风汽车集团有限公司 | 确定废气涡轮增压发动机目标增压压力的方法，存储介质 |
| CN111894745A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-06 | 东风汽车集团有限公司 | 一种废气涡轮增压系统的气量控制方法及装置 |
| CN112761778A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-07 | 东风商用车有限公司 | 一种自适应可变式压力预测方法及装置 |
-
2022
- 2022-06-27 CN CN202210742191.3A patent/CN115355095B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4709553A (en) * | 1984-09-05 | 1987-12-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method of and apparatus for controlling supercharge pressure for a turbocharger |
| US4891947A (en) * | 1987-12-29 | 1990-01-09 | Honda Giken Kogyo K.K. (Honda Motor Co., Ltd. In English) | Method of controlling supercharging pressure in internal combustion engines |
| JP2009197670A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Isuzu Motors Ltd | エンジンの制御方法及びエンジン |
| JP2010001774A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Fuji Heavy Ind Ltd | 過給エンジン制御装置 |
| WO2012035889A1 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | ボッシュ株式会社 | 制御部材の制御処理装置、圧力制御処理装置、ｅｇｒ制御処理装置及び過給圧制御処理装置 |
| CN110748409A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-04 | 东风汽车集团有限公司 | 废气涡轮发动机增压闭环自适应系统及控制方法 |
| CN111219243A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-06-02 | 东风汽车集团有限公司 | 确定废气涡轮增压发动机目标增压压力的方法，存储介质 |
| CN111894745A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-06 | 东风汽车集团有限公司 | 一种废气涡轮增压系统的气量控制方法及装置 |
| CN112761778A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-07 | 东风商用车有限公司 | 一种自适应可变式压力预测方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115355095A (zh) | 2022-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111794872B (zh) | 一种发动机增压器喘振识别与控制方法 | |
| EP0450787A2 (en) | Engine control system and method | |
| CN110748409B (zh) | 废气涡轮发动机增压闭环自适应系统及控制方法 | |
| CN110543715B (zh) | 基于仿真计算的两级增压系统匹配方法 | |
| CN107327343B (zh) | 车辆的电子增压器的控制方法、系统及车辆 | |
| WO2021190224A1 (zh) | 一种可变截面涡轮增压器的控制方法、装置及车辆 | |
| JP2018189051A (ja) | 過給機付き内燃機関の制御装置 | |
| CN111664016B (zh) | 发动机的控制方法及系统、电子设备 | |
| WO2019105080A1 (zh) | 变海拔双vgt二级可调增压控制方法 | |
| CN111287856A (zh) | 废气涡轮增压发动机目标进气压力的确定方法，控制方法及存储介质 | |
| CN117432540B (zh) | 增压器喘振控制方法及装置 | |
| CN115355095B (zh) | 配置废气涡轮增压发动机的增压压力控制方法及汽车 | |
| CN111219244A (zh) | 涡轮增压发动机泄压阀的控制方法 | |
| CN112360635B (zh) | 一种改善egr率的增压压力控制方法 | |
| CN110318894A (zh) | 提高发动机瞬态响应速度的方法和系统 | |
| CN116181506A (zh) | 发动机供气系统控制方法、装置及系统 | |
| CN201635827U (zh) | 一种涡轮增压发动机的进气系统 | |
| CN111219263B (zh) | 废气涡轮发动机增压前馈控制系数确定方法和存储介质 | |
| CN111206995B (zh) | 用于控制增压系统的方法 | |
| CN208184838U (zh) | 一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统 | |
| CN114738109B (zh) | 一种两级涡轮增压内燃机关键参数的匹配方法 | |
| CN114483288B (zh) | 一种提升增压发动机瞬态响应的控制方法、系统及汽车 | |
| CN111794852B (zh) | 双涡轮增压控制系统及方法 | |
| CN114991972B (zh) | 一种发动机极限气路扭矩控制方法 | |
| JP2019157798A (ja) | ターボチャージャの制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |