CN116447031A - 一种进气压力调节方法、装置、计算机设备及发动机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发动机控制领域,具体涉及一种进气压力调节方法、装置、计算机设备及发动机系统。其中进气压力调节方法包括以下步骤:分别获取需求进气压力和实际进气压力;计算需求进气压力和实际进气压力的差值;根据差值确定P值、I值和D值;利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度。由于需求进气压力和实际进气压力的差值能够体现发动机工况,因此可以选取与发动机工况相对应的P值、I值和D值,从而可以解决在冷机热管理模式和再生模式下,当车辆踩油门起步时发动机起步慢、踩油门没反应等问题。
Description
技术领域
本发明涉及发动机控制领域,具体涉及一种进气压力调节方法、装置、计算机设备及发动机系统。
背景技术
如图1所示柴油机的进气系统包括涡轮6、增压器5、中冷器4、节流阀3、进气温度压力传感器2和发动机1。其中,涡轮6和增压器5用于压缩空气,由于压缩后的空气温度较高,因此需要中冷器4用于对压缩后的空气进行降温。驾驶员踩下油门后,汽车的电子控制器单元(Electronic Control Unit),ECU)会结合发动机转速和油门开度确定发动机需要的喷油量(即负荷),进而确定需求进气压力值。由于发动机的实际进气压力相对于需求进气压力是偏大的,因此需要在柴油机的进气系统中设置节流阀进行节流憋气,使得进气压力减小。进气温度压力传感器用于检测实际进气温度和实际进气压力。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种进气压力调节方法、装置、计算机设备及发动机系统,以解决在冷机热管理模式和再生模式下,当车辆踩油门起步时发动机起步慢、踩油门没反应等问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种进气压力调节方法,方法包括以下步骤:分别获取需求进气压力和实际进气压力;计算需求进气压力和实际进气压力的差值;根据差值确定P值、I值和D值;利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度。
本实施例提供的进气压力调节方法,通过计算需求进气压力和实际进气压力的差值,根据差值来确定PID控制算法中的P值、I值和D值,而不是在PID控制算法中均采用统一的P值、I值和D值,由于需求进气压力和实际进气压力的差值能够体现发动机工况,因此可以选取与发动机工况相对应的P值、I值和D值,从而可以解决在冷机热管理模式和再生模式下,当车辆踩油门起步时发动机起步慢、踩油门没反应等问题。
在一种可选的实施方式中,根据差值确定P值、I值和D值包括:确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定P值、I值和D值。
通过计算需求进气压力和实际进气压力的差值,确定差值所处的区间范围,从而可以根据区间范围确定P值、I值和D值,由于需求进气压力和实际进气压力的差值能够体现发动机工况,因此可以选取与发动机工况相对应的P值、I值和D值。
在一种可选的实施方式中,确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定P值包括:当差值大于预设的第一阈值时,将预设的Pwinpos作为P值;当差值大于等于预设的第二阈值且小于等于预设的第一阈值时,将预设的Pwin作为P值;当差值小于第二阈值时,将预设的Pwinneg作为P值;和/或;确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定I值包括:当差值大于预设的第三阈值时,将预设的Iwinpos作为I值;当差值大于等于预设的第四阈值且小于等于预设的第三阈值时,将预设的Iwin作为I值;当差值小于第四阈值时,将预设的Iwinneg作为I值;和/或;确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定D值包括:当差值大于预设的第五阈值时,将预设的Dwinpos作为D值;当差值大于等于预设的第六阈值且小于等于预设的第五阈值时,将预设的Dwin作为D值;当差值小于第六阈值时,将预设的Dwinneg作为D值。
在一种可选的实施方式中,在利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度之前,还包括:获取喷油量和转速;根据喷油量和转速分别确定P值的修正系数、I值的修正系数、D值的修正系数;利用P值的修正系数对P值进行修正、利用I值的修正系数对I值进行修正、利用D值的修正系数对D值进行修正。
上述根据喷油量和转速确定P值的修正系数、I值的修正系数和D值的修正系数,由于喷油量和转速也可以体现发动机工况,因此修正后的P值、修正后的I值和修正后的D值可以与发动机工况相对应。
在一种可选的实施方式中,利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度包括:利用P值和差值得到第一节流阀开度补偿;利用I值和差值得到第二节流阀开度补偿;利用D值和差值得到第三节流阀开度补偿;根据第一节流阀开度补偿、第二节流阀开度补偿和第三节流阀开度补偿得到第一节流阀开度。
在一种可选的实施方式中,进气压力调节方法还包括以下步骤:获取喷油量和转速;根据喷油量和转速确定开环控制下的节流阀开度;将闭环控制下的第一节流阀开度和开环控制下的节流阀开度相加得到闭环控制下的第二节流阀开度。
由此可以比较快速的得到闭环控制下的节流阀开度。
在一种可选的实施方式中,在利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度之后,还包括以下步骤:获取节流阀开度的目标范围值;根据第一节流阀开度和目标范围值确定最终的节流阀开度;或者,在将闭环控制下的第一节流阀开度和开环控制下的节流阀开度相加得到闭环控制下的第二节流阀开度之后,还包括以下步骤:获取节流阀开度的目标范围值;根据第二节流阀开度和目标范围值确定最终的节流阀开度。
在一种可选的实施方式中,获取需求进气压力包括:根据喷油量和转速得到需求进气压力。
在一种可选的实施方式中,在根据喷油量和转速得到需求进气压力之后,还包括:获取环境压力、环境温度、和/或冷却水温度;根据环境压力、环境温度、和/或冷却水温度对需求进气压力进行修正。
第二方面,本发明实施例还提供了一种进气压力调节装置,装置包括获取模块、计算模块、第一处理模块和第二处理模块;获取模块,用于分别获取需求进气压力和实际进气压力;计算模块,用于计算需求进气压力和实际进气压力的差值;第一处理模块,用于根据差值确定P值、I值和D值;第二处理模块,用于利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度。
第三方面,本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的进气压力调节方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种发动机系统,包括第三方面的计算机设备。
第五方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的进气压力调节方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是柴油机的进气系统示意图;
图2是闭环控制的PID控制算法的原理示意图;
图3是根据本发明实施例的进气压力调节方法的流程示意图;
图4是根据本发明实施例的另一进气压力调节方法的流程示意图;
图5是根据本发明实施例的再一进气压力调节方法的流程示意图;
图6是根据本发明实施例的又一进气压力调节方法的流程示意图;
图7是根据本发明实施例的进气压力调节方法一示例的流程示意图;
图8是根据本发明实施例的进气压力调节装置的结构框图;
图9是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图;
其中,1、发动机;2、进气温度压力传感器;3、节流阀;4、中冷器;5、增压器;6、涡轮。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
在柴油机的进气系统中,需要对节流阀的开度进行闭环控制,以使得实际进气压力和需求进气压力是一致的。在闭环控制时,一般会采用PID算法,PID算法的闭环控制是根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式,它是在测量出实际与计划发生偏差时,按定额或标准来进行纠正的。如图2所示,PID是比例(Proportional)、积分(Integral)和微分(Differential)的缩写,分别代表了三种控制算法。通过这三个算法的组合可有效地纠正被控制对象的偏差,从而使其达到一个稳定的状态。
在工业过程中,连续控制系统的理想PID控制规律为:
式中,Kp表示比例增益,Kp与比例度成倒数关系;Tt表示积分时间常数;TD表示微分时间常数;u(t)表示PID控制器的输出信号;e(t)表示给定值r(t)与测量值之差。
其中,Kp可以称为P值;Tt可以称为I值,TD可以称为D值。
为了解决在冷机热管理模式和再生模式下,当车辆踩油门起步时发动机起步慢、踩油门没反应等问题,相关技术中采用了同时减小I值和增大P值的方案,但是同时减小I值和增大P值,会带来稳定工况下节流阀控制抖动等问题,例如怠速、高怠速、驻车再生、稳定油门等工况会有节流阀控制抖动问题;如果再生时候闭环的PID控制的P值太大,则会在进气充足情况下快速憋气造成增压器喘振。
基于此,根据本发明实施例,提供了一种进气压力调节方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种进气压力调节方法,计算机设备。本实施例的进气压力调节方法适用于冷机热管理模式(可简称为冷机模式)和再生模式。图3是根据本发明实施例的进气压力调节方法的流程示意图,如图3所示,该流程包括如下步骤:
步骤S301,分别获取需求进气压力和实际进气压力。
具体的,实际进气压力可以通过进气温度压力传感器检测得到。
具体的,需求进气压力可以根据喷油量和转速得到。其中喷油量可以利用发动机转速和油门开度得到。示例的,可以获取预设的进气压力需求MAP,利用喷油量和转速在进气压力需求MAP中进行查到,得到需求进气压力。
作为一种进一步的实施方式,在根据喷油量和转速得到需求进气压力之后,还包括:获取环境压力、环境温度、和/或冷却水温度;根据环境压力、环境温度、和/或冷却水温度对需求进气压力进行修正。由此可以使得需求进气压力更加准确。
步骤S302,计算需求进气压力和实际进气压力的差值。
具体的,利用需求进气压力减去实际进气压力即得到需求进气压力和实际进气压力的差值。
步骤S303,根据差值确定P值、I值和D值。
步骤S304,利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度。
本实施例提供的进气压力调节方法,通过计算需求进气压力和实际进气压力的差值,根据差值来确定PID控制算法中的P值、I值和D值,而不是在PID控制算法中均采用统一的P值、I值和D值,由于需求进气压力和实际进气压力的差值能够体现发动机工况,因此可以选取与发动机工况相对应的P值、I值和D值,从而可以解决在冷机热管理模式和再生模式下,当车辆踩油门起步时发动机起步慢、踩油门没反应等问题。
在本实施例中提供了一种进气压力调节方法,计算机设备。本实施例的进气压力调节方法适用于冷机热管理模式和再生模式。图4是根据本发明实施例的另一进气压力调节方法的流程示意图,如图4所示,该流程包括如下步骤:
步骤S401,分别获取需求进气压力和实际进气压力。详细请参见图3示实施例的步骤S301,在此不再赘述。
步骤S402,计算需求进气压力和实际进气压力的差值。详细请参见图3示实施例的步骤S302,在此不再赘述。
步骤S403,确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定P值、I值和D值。
作为一种具体的实施方式,确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定P值包括以下步骤:当差值大于预设的第一阈值时,将预设的Pwinpos作为P值;当差值大于等于预设的第二阈值且小于等于预设的第一阈值时,将预设的Pwin作为P值;当差值小于第二阈值时,将预设的Pwinneg作为P值。
示例的,可以设置P值选择器,在P值选择器中设置选择窗口,通过窗口上限、窗口下限将P值选择器中的区间范围分为三个。第一阈值相当于窗口上限,第二阈值相当于窗口下限。
作为一种具体的实施方式,确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定I值包括以下步骤:当差值大于预设的第三阈值时,将预设的Iwinpos作为I值;当差值大于等于预设的第四阈值且小于等于预设的第三阈值时,将预设的Iwin作为I值;当差值小于第四阈值时,将预设的Iwinneg作为I值。
示例的,可以设置I值选择器,在I值选择器中设置选择窗口,通过窗口上限、窗口下限将I值选择器中的区间范围分为三个。第三阈值相当于窗口上限,第四阈值相当于窗口下限。
作为一种具体的实施方式,确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定D值包括以下步骤:当差值大于预设的第五阈值时,将预设的Dwinpos作为D值;当差值大于等于预设的第六阈值且小于等于预设的第五阈值时,将预设的Dwin作为D值;当差值小于第六阈值时,将预设的Dwinneg作为D值。
示例的,可以设置D值选择器,在D值选择器中设置选择窗口,通过窗口上限、窗口下限将I值选择器中的区间范围分为三个。第五阈值相当于窗口上限,第六阈值相当于窗口下限。
步骤S404,利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度。
其中,步骤S404包括以下步骤:
步骤S4041,利用P值和差值得到第一节流阀开度补偿。
步骤S4042,利用I值和差值得到第二节流阀开度补偿。
步骤S4043,利用D值和差值得到第三节流阀开度补偿。
步骤S4044,根据第一节流阀开度补偿、第二节流阀开度补偿和第三节流阀开度补偿得到第一节流阀开度。
具体的,将第一节流阀开度补偿、第二节流阀开度补偿和第三节流阀开度补偿相加得到第一节流阀开度。
本实施例提供的进气压力调节方法,通过计算需求进气压力和实际进气压力的差值,确定差值所处的区间范围,从而可以根据区间范围确定P值、I值和D值,由于需求进气压力和实际进气压力的差值能够体现发动机工况,因此可以选取与发动机工况相对应的P值、I值和D值,从而可以解决在冷机热管理模式和再生模式下,当车辆踩油门起步时发动机起步慢、踩油门没反应等问题。
在本实施例中提供了一种进气压力调节方法,计算机设备。本实施例的进气压力调节方法适用于冷机热管理模式和再生模式。图5是根据本发明实施例的再一进气压力调节方法的流程示意图,如图5所示,该流程包括如下步骤:
步骤S501,分别获取需求进气压力和实际进气压力。详细请参见图3示实施例的步骤S301,在此不再赘述。
步骤S502,计算需求进气压力和实际进气压力的差值。详细请参见图3示实施例的步骤S302,在此不再赘述。
步骤S503,确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定P值、I值和D值。
步骤S504,获取喷油量和转速。
步骤S505,根据喷油量和转速确定P值的修正系数、I值的修正系数和D值的修正系数。
步骤S506,利用P值的修正系数对P值进行修正,利用I值的修正系数对I值进行修正,利用D值的修正系数对D值进行修正。
步骤S507,利用修正后的P值、修正后的I值和修正后的D值确定闭环控制下的第一节流阀开度。
其中,步骤S507包括以下步骤:
步骤S5071,利用修正后的P值和差值得到第一节流阀开度补偿。
步骤S5072,利用修正后的I值和差值得到第二节流阀开度补偿。
步骤S5073,利用修正后的D值和差值得到第三节流阀开度补偿。
步骤S5074,根据第一节流阀开度补偿、第二节流阀开度补偿和第三节流阀开度补偿得到第一节流阀开度。
进一步的,在利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度之后,还包括以下步骤:获取节流阀开度的目标范围值;根据第一节流阀开度和目标范围值确定最终的节流阀开度。
具体的,根据第一节流阀开度和目标范围值确定最终的节流阀开度包括:当第一节流阀开度在目标范围值之内时,将第一节流阀开度作为最终的节流阀开度;当第一节流阀开度大于目标范围值的最大值时,将目标范围值的最大值作为最终的节流阀开度;当第一节流阀开度小于目标范围值的最小值时,将目标范围值的最小值作为最终的节流阀开度。
本实施例提供的进气压力调节方法,通过可以体现发动机工况的需求进气压力和实际进气压力的差值来选取P值、I值和D值,还根据喷油量和转速确定P值的修正系数、I值的修正系数和D值的修正系数,由于喷油量和转速也可以体现发动机工况,因此修正后的P值、修正后的I值和修正后的D值可以与发动机工况相对应,从而可以解决在冷机热管理模式和再生模式下,当车辆踩油门起步时发动机起步慢、踩油门没反应等问题。
在本实施例中提供了一种进气压力调节方法,计算机设备。本实施例的进气压力调节方法适用于冷机热管理模式和再生模式。图6是根据本发明实施例的又一进气压力调节方法的流程示意图,如图6所示,该流程包括如下步骤:
步骤S601,分别获取需求进气压力和实际进气压力。详细请参见图3示实施例的步骤S301,在此不再赘述。
步骤S602,计算需求进气压力和实际进气压力的差值。详细请参见图3示实施例的步骤S302,在此不再赘述。
步骤S603,确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定P值、I值和D值。
步骤S604,获取喷油量和转速。
步骤S605,根据喷油量和转速确定P值的修正系数、I值的修正系数和D值的修正系数。
示例的,可以基于负荷和发动机转速分别得到3张MAP,即P值的修正系数MAP,I值的修正系数MAP,D值的修正系数MAP;根据P值的修正系数MAP得到P值的修正系数,根据I值的修正系数MAP得到I值的修正系数,根据D值的修正系数MAP得到D值的修正系数。
步骤S606,利用P值的修正系数对P值进行修正,利用I值的修正系数对I值进行修正,利用D值的修正系数对D值进行修正。
示例的,稳定工况、驻车再生、怠速工况、高怠速工况的进气压力差值一般在窗口之内。窗口内PID经过修正后的经验值:P为-0.01~-0.05%/hpa,I值为-0.01~-0.05%(hpa*s),D值一般为0~0.1%/hpa。
急踩油门和起步时候,进气压力需求值远远大于实际值,此时进气压力差值一般在窗口上限之上,要求进气压力能够尽快跟随上需求值的变化,要求节流阀能够快速打开,以快速提升发动机的动力。窗口上限之上的PID经过修正后经验值:P为-0.05~-0.5%/hpa,I值为-0.01~-0.1%(hpa*s),D值一般为0.1~0.5%/hpa。
轻微收且没有完全收油门工况,进气压力实际值远大于进气压力需求值,此时进气压力差值在窗口下限之下,要求节流阀憋气稍慢一点,防止进气流量突然减小造成增压器喘振。窗口下限之下的PID经过修正后经验值:P为-0.001~-0.01%/hpa,I值为-0.02~-0.1%(hpa*s),D值一般为0.1~0.5%/hpa。
步骤S607,利用修正后的P值、修正后的I值和修正后的D值确定闭环控制下的第一节流阀开度。
步骤S608,根据喷油量和转速确定开环控制下的节流阀开度。
示例的,可以获取预设的节流阀开度开环MAP,利用喷油量和转速在节流阀开度开环MAP中进行查到,得到开环控制下的节流阀开度。
步骤S609,将闭环控制下的第一节流阀开度和开环控制下的节流阀开度相加得到闭环控制下的第二节流阀开度。
由此可以比较快速的得到闭环控制下的节流阀开度。
步骤S610,获取节流阀开度的目标范围值。
具体的,节流阀开度的目标范围值为0~85%之间。
步骤S611,根据第二节流阀开度和目标范围值确定最终的节流阀开度。
具体的,当第二节流阀开度在目标范围值之内时,将第二节流阀开度作为最终的节流阀开度;当第二节流阀开度大于目标范围值的最大值时,将目标范围值的最大值作为最终的节流阀开度;当第二节流阀开度小于目标范围值的最小值时,将目标范围值的最小值作为最终的节流阀开度。
由此,在突然踩油门时,可以提升节流阀的响应性。
本实施例提供的进气压力调节方法,不仅可以得到与发动机工况相对应的P值、I值和D值,解决在冷机热管理模式和再生模式下,当车辆踩油门起步时发动机起步慢、踩油门没反应等问题;而且通过喷油量和转速确定开环控制下的节流阀开度,将闭环控制下的第一节流阀开度和开环控制下的节流阀开度相加得到闭环控制下的第二节流阀开度,由此可以比较快速的得到闭环控制下的节流阀开度;进一步的,通过设置节流阀开度的目标范围值,根据第二节流阀开度和目标范围值确定最终的节流阀开度,可以在突然踩油门时,可以提升节流阀的响应性。
为了更加清晰的说明本发明实施例的进气压力调节方法,给出一个具体的示例。图7是根据本发明实施例的进气压力调节方法一示例的流程示意图,如图7所示,进气压力调节方法包括以下步骤:
步骤1:在进气系统的闭环控制中驾驶员踩下油门后,ECU会结合发动机转速和油门开度确定发动机需要的喷油量,根据喷油量和转速确定基础的进气压力需求值,再经过环境压力、环境温度、冷却水温度等对基础的进气压力需求值进行修正得到最终的进气压力需求值。在冷机状态和再生状态下,此时发动机的进气压力相对于需求进气压力是偏大的,需要节流阀对进气系统进行节流憋气,使得进气压力减小。
步骤2:在开环控制下,基于喷油量和转速的MAP共同确定了开环下的节流阀开度需求值。
步骤3:在闭环控制下,进气压力需求值减去进气压力实际值,得到进气压力差值,根据进气压力差值分别在P值选择器、I值选择器、D值选择器中,根据进气压力差值在窗口内、窗口之上、窗口之下,分别选取对应的初始P值、初始I值和初始D值。
需要说明的是,P值选择器、I值选择器和D值选择器可设置不同的窗口上限、窗口下限。
示例的,窗口上限为+25~+200hpa,窗口下限为-25~-200hpa。
步骤4:基于负荷和发动机转速分别得到3张MAP,即P值的修正系数MAP,I值的修正系数MAP,D值的修正系数MAP;根据P值的修正系数MAP得到P值的修正系数,根据I值的修正系数MAP得到I值的修正系数,根据D值的修正系数MAP得到D值的修正系数;利用P值的修正系数对P值进行修正,利用I值的修正系数对I值进行修正,利用D值的修正系数对D值进行修正;得到的最终的P值、I值、D值分别进行闭环计算。
步骤5:根据步骤4得到的P值、I值和D值,结合进气压力差值,分别计算出基于P值的节流阀开度补偿即第一节流阀开度补偿、基于I值的节流阀开度补偿即第二节流阀开度补偿、基于D值的节流阀开度补偿即第三节流阀开度补偿。根据第一节流阀开度补偿、第二节流阀开度补偿和第三节流阀开度补偿得到第一节流阀开度。
步骤6:将步骤2得到的开环下的节流阀开度需求值和步骤5得到的第一节流阀开度相加可得到闭环控制下的第二节流阀开度。
步骤7:获取节流阀开度的目标范围值例如0~85%,根据第一节流阀开度和目标范围值确定最终的节流阀开度。也就是说,将最终的节流阀开度限定在0~85%开度内。
需要说明的是,如果在当前时刻发动机存在默认的节流阀开度,例如在倒拖模式下、自学习模式下、防止喘振工况下均有默认的节流阀开度。此时尽管通过上述步骤1~步骤7计算得到的最终的节流阀开,也采用默认的节流阀开度。
由此可见,本发明实施例提供的进气压拉调节方法具有如下有益效果:
(1)进气压力和进气压力需求值之差较小时,为窗口内值,对应PID参数为Pwin、Iwin、Dwin;该值确保发动机在稳定工况时候,节流阀能够稳定运行防止进气压力波动过大。
(2)进气压力需求值远大于进气压力时,为窗口外上值,对应PID参数为Pwinpos、Iwinpos、Dwinpos;该值能够确保发动机在急踩油门和起步时候,节流阀开度快速变化,提升瞬态工况的动力性;
(3)进气压力需求值远小于进气压力时为窗口外下值,对应PID参数为Pwinneg、Iwinneg、Dwinneg;该值使得发动机在轻微收且没有完全收油门工况,进气压力实际值远大于进气压力需求值,使得节流阀憋气稍慢一点,防止进气流量突然减小造成增压器喘振。
(4)选择的P值、I值、和D值可以根据实际需要,结合负荷和转速进行微调,满足不同工况的驾驶感受需求。
(5)对节流阀开度需求值要求限制在目标范围值之间,可以更快的提升在突然踩油门时候的节流阀的响应性。
在本实施例中还提供了一种进气压力调节装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种进气压力调节装置,如图8所示,包括:
获取模块801,用于分别获取需求进气压力和实际进气压力。
计算模块802,用于分别获取需求进气压力和实际进气压力。
第一处理模块803,用于根据差值确定P值、I值和D值。
第二处理模块804,用于利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度。
在一些可选的实施方式中,第一处理模块803具体用于:确定差值所处的区间范围,根据区间范围确定P值、I值和D值。
在一些可选的实施方式中,第一处理模块803包括P值选择单元、I值选择单元、D值选择单元。
其中,P值选择单元用于:当差值大于预设的第一阈值时,将预设的Pwinpos作为P值;当差值大于等于预设的第二阈值且小于等于预设的第一阈值时,将预设的Pwin作为P值;当差值小于第二阈值时,将预设的Pwinneg作为P值。
I值选择单元用于:当差值大于预设的第三阈值时,将预设的Iwinpos作为I值;当差值大于等于预设的第四阈值且小于等于预设的第三阈值时,将预设的Iwin作为I值;当差值小于第四阈值时,将预设的Iwinneg作为I值。
D值选择单元用于:当差值大于预设的第五阈值时,将预设的Dwinpos作为D值;当差值大于等于预设的第六阈值且小于等于预设的第五阈值时,将预设的Dwin作为D值;当差值小于第六阈值时,将预设的Dwinneg作为D值。
在利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度之前,第一处理模块803还用于:获取喷油量和转速,根据喷油量和转速确定P值的修正系数、I值的修正系数、D值的修正系数;利用P值的修正系数对P值进行修正、利用I值的修正系数对I值进行修正、利用D值的修正系数对D值进行修正。
作为一种具体的实施方式,第二处理模块804包括第一节流阀开度补偿确定单元、第二节流阀开度补偿确定单元、第三节流阀开度补偿确定单元和综合单元。
其中,第一节流阀开度补偿确定单元,用于利用P值和差值得到第一节流阀开度补偿。
第二节流阀开度补偿确定单元,用于利用I值和差值得到第二节流阀开度补偿。
第三节流阀开度补偿确定单元,用于利用D值和差值得到第三节流阀开度补偿。
综合单元,用于根据第一节流阀开度补偿、第二节流阀开度补偿和第三节流阀开度补偿得到第一节流阀开度。
作为一种可选的实施方式,进气压力调节装置还包括第三处理模块。第三处理模块用于获取喷油量和转速;根据喷油量和转速确定开环控制下的节流阀开度。第二处理模块804的综合单元还用于:将闭环控制下的第一节流阀开度和开环控制下的节流阀开度相加得到闭环控制下的第二节流阀开度。
作为一种可选的实施方式,进气压力调节装置的第二处理模块804还包括比较单元。在利用P值、I值和D值确定闭环控制下的第一节流阀开度之后,比较单元用于:获取节流阀开度的目标范围值;当第一节流阀开度在目标范围值之内时,将第一节流阀开度作为最终的节流阀开度;当第一节流阀开度大于目标范围值的最大值时,将目标范围值的最大值作为最终的节流阀开度;当第一节流阀开度小于目标范围值的最小值时,将目标范围值的最小值作为最终的节流阀开度。或者,在将闭环控制下的第一节流阀开度和开环控制下的节流阀开度相加得到闭环控制下的第二节流阀开度之后,比较单元用于:获取节流阀开度的目标范围值;当第二节流阀开度在目标范围值之内时,将第二节流阀开度作为最终的节流阀开度;当第二节流阀开度大于目标范围值的最大值时,将目标范围值的最大值作为最终的节流阀开度;当第二节流阀开度小于目标范围值的最小值时,将目标范围值的最小值作为最终的节流阀开度。
本实施例中的进气压力调节装置是以功能单元的形式来呈现,这里的单元是指ASIC电路,执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器,和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同,在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机设备,具有上述图8所示的进气压力调节装置。
请参阅图9,图9是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图,如图9所示,该计算机设备包括:一个或多个处理器10、存储器20,以及用于连接各部件的接口,包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接,并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理,包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如,耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中,若需要,可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样,可以连接多个计算机设备,各个设备提供部分必要的操作(例如,作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图9中以一个处理器10为例。
处理器10可以是中央处理器,网络处理器或其组合。其中,处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路,可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件,现场可编程逻辑门阵列,通用阵列逻辑或其任意组合。
其中,存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令,以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。
存储器20可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据一种小程序落地页的展现的计算机设备的使用所创建的数据等。此外,存储器20可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非瞬时存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中,存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
存储器20可以包括易失性存储器,例如,随机存取存储器;存储器也可以包括非易失性存储器,例如,快闪存储器,硬盘或固态硬盘;存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
该计算机设备还包括输入装置30和输出装置40。处理器10、存储器20、输入装置30和输出装置20可以通过总线或者其他方式连接,图9中以通过总线连接为例。
输入装置30可接收输入的数字或字符信息,以及产生与该计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入,例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等。输出装置40可以包括显示设备、辅助照明装置(例如,LED)和触觉反馈装置(例如,振动电机)等。上述显示设备包括但不限于液晶显示器,发光二极管,显示器和等离子体显示器。在一些可选的实施方式中,显示设备可以是触摸屏。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现,或者被实现为可记录在存储介质,或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码,从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等;进一步地,存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解,计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件,当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时,实现上述实施例示出的方法。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (13)
1.一种进气压力调节方法,其特征在于,所述方法包括:
分别获取需求进气压力和实际进气压力;
计算所述需求进气压力和所述实际进气压力的差值;
根据所述差值确定P值、I值和D值;
利用所述P值、所述I值和所述D值确定闭环控制下的第一节流阀开度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述差值确定P值、I值和D值包括:
确定所述差值所处的区间范围,根据所述区间范围确定所述P值、所述I值和所述D值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定所述差值所处的区间范围,根据所述区间范围确定所述P值包括:
当所述差值大于预设的第一阈值时,将预设的Pwinpos作为所述P值;
当所述差值大于等于预设的第二阈值且小于等于预设的第一阈值时,将预设的Pwin作为所述P值;
当所述差值小于所述第二阈值时,将预设的Pwinneg作为所述P值;
和/或;
所述确定所述差值所处的区间范围,根据所述区间范围确定所述I值包括:
当所述差值大于预设的第三阈值时,将预设的Iwinpos作为所述I值;
当所述差值大于等于预设的第四阈值且小于等于预设的第三阈值时,将预设的Iwin作为所述I值;
当所述差值小于所述第四阈值时,将预设的Iwinneg作为所述I值;
和/或;
所述确定所述差值所处的区间范围,根据所述区间范围确定所述D值包括:
当所述差值大于预设的第五阈值时,将预设的Dwinpos作为所述D值;
当所述差值大于等于预设的第六阈值且小于等于预设的第五阈值时,将预设的Dwin作为所述D值;
当所述差值小于所述第六阈值时,将预设的Dwinneg作为所述D值。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,在利用所述P值、所述I值和所述D值确定闭环控制下的第一节流阀开度之前,还包括:
获取喷油量和转速;
根据所述喷油量和所述转速分别确定所述P值的修正系数、所述I值的修正系数、所述D值的修正系数;
利用所述P值的修正系数对所述P值进行修正、利用所述I值的修正系数对所述I值进行修正、利用所述D值的修正系数对所述D值进行修正。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述利用所述P值、所述I值和所述D值确定闭环控制下的第一节流阀开度包括:
利用所述P值和所述差值得到第一节流阀开度补偿;
利用所述I值和所述差值得到第二节流阀开度补偿;
利用所述D值和所述差值得到第三节流阀开度补偿;
根据所述第一节流阀开度补偿、所述第二节流阀开度补偿和所述第三节流阀开度补偿得到所述第一节流阀开度。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:
获取喷油量和转速;
根据所述喷油量和转速确定开环控制下的节流阀开度;
将所述闭环控制下的第一节流阀开度和所述开环控制下的节流阀开度相加得到闭环控制下的第二节流阀开度。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在利用所述P值、所述I值和所述D值确定闭环控制下的第一节流阀开度之后,还包括:
获取节流阀开度的目标范围值;
根据所述第一节流阀开度和所述目标范围值确定最终的节流阀开度;
或者,在将所述闭环控制下的第一节流阀开度和所述开环控制下的节流阀开度相加得到闭环控制下的第二节流阀开度之后,还包括:
获取节流阀开度的目标范围值;
根据所述第二节流阀开度和所述目标范围值确定最终的节流阀开度。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取需求进气压力包括:
根据所述喷油量和所述转速得到所述需求进气压力。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在根据所述喷油量和所述转速得到所述需求进气压力之后,还包括:
获取环境压力、环境温度、和/或冷却水温度;
根据所述环境压力、所述环境温度、和/或所述冷却水温度对所述需求进气压力进行修正。
10.一种进气压力调节装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于分别获取需求进气压力和实际进气压力;
计算模块,用于计算所述需求进气压力和所述实际进气压力的差值;
第一处理模块,用于根据所述差值确定P值、I值和D值;
第二处理模块,用于利用所述P值、所述I值和所述D值确定闭环控制下的第一节流阀开度。
11.一种计算机设备,其特征在于,包括:
存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求1至9中任一项所述的进气压力调节方法。
12.一种发动机系统,其特征在于,包括权利要求11所述的计算机设备。
13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至9中任一项所述的进气压力调节方法。
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