CN117108407A - 节气门关闭速率控制方法、装置、发动机控制系统和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种节气门关闭速率控制方法、装置、发动机控制系统和汽车，首先计算发动机运行点在压气机map上的移动速度，获取该移动速度对应的最大关闭速率，然后再基于发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值确定关闭修正系数，采用关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正，然后再基于修正后的最大关闭速率对所述节气门的关闭速率进行限制，以防止节气门的关闭速率大于所述最大关闭速率，从而反过来控制运行点在压气机map上的移动速度，防止了由于节气门关闭速率过大而导致的压气机喘振问题，从而保证了压气机的可靠运行，进一步提升了系统的鲁棒性。

Description

节气门关闭速率控制方法、装置、发动机控制系统和汽车

技术领域

本发明涉及设备监测技术领域，具体涉及一种节气门关闭速率控制方法、装置、发动机控制系统和汽车。

背景技术

在发动机控制系统中，发动机进入热管理模型为了迅速提升排气温度，会将节气门瞬态关闭，在很多工况下，关闭速率控制不合理会造成压气机会发生喘振（压比升高，进气量下降），从而造成增压器损坏等恶性故障，目前的解决策略是基于某一辆车或几辆车标定一张基于转速-油量的最大节气门关闭速率map，基于该map对节气门的关闭速率进行控制，但是压气机喘振发生于诸多因素相关，例如（中冷器的体积发生变化，进气温度发现变化，排气背压发生变化后），这个预先标定好的map不一定适合所有变型，需要重新进行标定，因此急需一种能够保证压气机可靠工作的控制方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种节气门关闭速率控制方法、装置、发动机控制系统和汽车，以实现保证发动机不会因节气门关闭速率过快而导致的压气机喘振，提升了发动机系统的鲁棒性。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种节气门关闭速率控制方法，包括：

获取发动机运行点在压气机map上的移动速度；

基于预设映射map计算得到与所述移动速度相匹配的最大关闭速率，所述预设映射map中记载有所述移动速度与所述最大关闭速率之间的映射关系，所述最大关闭速率为防止当前发动机工况下压气机进入喘振状态时节气门的最大允许关闭速率；

计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值；

获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数；

基于所述关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正；

基于修正后的最大关闭速率对节气门的关闭速率进行限制。

可选地，上述节气门关闭速率控制方法中，获取发动机运行点在压气机map上的移动速度，包括：

获取发动机的进气管压力的时间变化率；

获取发动机进气系统的空气流量的时间变化率；

获取与所述进气管压力的变化率以及空气流量的变化率相匹配的发动机运行点在压气机map上的移动速度。

可选地，上述节气门关闭速率控制方法中，基于修正后的最大关闭速率对所述节气门的关闭速率进行限制，包括：

基于修正后的最大关闭速率计算得到下一时刻节气门的最大开度；

获取节气门的目标开度；

判断所述目标开度是否小于所述最大开度；

当所述节气门的目标开度小于所述最大开度时，将所述最大开度作为所述节气门的目标开度输入至发动机控制器；

当所述节气门的目标开度不小于所述最大开度时，将所述目标开度直接输入至发动机控制器。

可选地，上述节气门关闭速率控制方法中，计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值，包括：

基于进气管压力与压气机进口压力之比，计算得到压气机压比；

获取所述喘振线上标记的与所述压气机压比相匹配的空气流量，记为喘振流量；

获取发动机上的空气流量传感器采集到的实际空气流量；

计算所述喘振流量与所述实际空气流量之差，将所述喘振流量与所述实际空气流量之差作为发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值。

可选地，上述节气门关闭速率控制方法中，获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数，包括：

计算所述喘振流量与所述实际空气流量之差与所述喘振流量的比例值；

获取与所述比例值相匹配的关闭修正系数。

可选地，上述节气门关闭速率控制方法中，获取与所述比例值相匹配的关闭修正系数，包括：

判断所述比例值的所属区间，获取与所述比例值的所属区间相匹配的关闭修正系数。

可选地，上述节气门关闭速率控制方法中，获取与所述比例值的所属区间相匹配的关闭修正系数，包括：

当所述比例值所述区间为第i区间时，获取所述第i区间相匹配的第i修正系数，所述i为正整数；

所述第i区间的最小值大于第i-1区间的最大值，所述第i修正系数大于第i-1修正系数。

一种节气门关闭速率控制装置，包括：

采集单元，用于获取发动机运行点在压气机map上的移动速度；

最大速率阈值计算单元，用于基于预设映射map计算得到与所述移动速度相匹配的最大关闭速率，所述预设映射map中记载有所述移动速度与所述最大关闭速率之间的映射关系，所述最大关闭速率为防止当前发动机工况下压气机进入喘振状态时节气门的最大允许关闭速率；

修正系数计算单元，用于计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值，获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数；

修正单元，用于基于所述关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正；

关闭速率修正单元，用于基于修正后的最大关闭速率对节气门的关闭速率进行限制。

一种发动机控制系统，包括：

存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于执行所述程序，实现上述任一项所述的节气门关闭速率控制方法的各个步骤。

一种汽车，包括：上述发动机控制系统。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案，首先计算发动机运行点在压气机map上的移动速度，获取该移动速度对应的最大关闭速率，然后再基于发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值确定关闭修正系数，采用关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正，然后再基于修正后的最大关闭速率对所述节气门的关闭速率进行限制，以防止节气门的关闭速率大于所述最大关闭速率，从而反过来控制运行点在压气机map上的移动速度，防止了由于节气门关闭速率过大而导致的压气机喘振问题，从而保证了压气机的可靠运行，进一步提升了系统的鲁棒性。

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为现有方案中发动机系统的结构示意图；

图2为喘振线在压气机Map中的位置示意图；

图3为本申请实施例公开的节气门关闭速率控制方法的流程示意图；

图4为本申请实施例公开的计算最大关闭速率的流程示意图；

图5为本申请另一实施例公开的节气门关闭速率控制方法的流程示意图；

图6为本申请另一实施例公开的节气门关闭速率控制方法的流程示意图；

图7为本申请一实施例公开的计算运行点与喘振线的距离值的流程示意图；

图8为本申请实施例公开的节气门关闭速率控制装置的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的发动机控制系统的结构示意图。

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。

首先，结合图1对本申请中用到的专业词汇进行解释说明：

节气门：节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门，安装在进气管路上面。

MAF传感器：空气流量传感器（MAF）安装在空气滤清器与进气歧管之间，用于测量进入发动机的空气质量，热线式空气流量（MAF）传感器电路由传感器、控制模块及将上述二者连接起来的导线构成。传感器向动力控制模块（ECM）输出直流电压信号，其幅度正比于发动机的进气量。

进气压力传感器：安装于进气歧管内，用于采集进气管压力P2。

压气机Map图一般由生产厂家测得，由于测量成本较高，通常只选取某些转速下的几个工况点（一般是4~5个，尽量覆盖喘振到堵塞流量全范围）测量其压比和效率。压气机Map图参见图2，图2中横坐标用于表示空气流量，即压气机的进气量，纵坐标表示压比（压比指的是进气管压力P2与压气机进口压力P1之比）。压气机的叶轮机械具有一个稳定运行的区域，图2中的左侧区域为喘振区域，喘振区域和非喘振区域由喘振线相隔离（喘振线是由一个流量-压比组成的曲线，如图2中所示的喘振Curve线，结合喘振线，通过流量可以查到压比），当发动机运行点位于喘振线左侧时，发动机不能运行，运行在喘振线左侧会造成震动等，从而损坏机械，发动机运行点位于喘振线右侧时，发动机可以稳定运行，当空气流量下降到很低的数值或者在一定空气流量下压比过高时，均会导致发动机运行点运行到喘振区域，所述运行点可以指的是发动机在压气机Map上的运行位置。

本方法通过计算流经MAF传感器的空气流量，即为Maf流量，获取发动机中的压后压力传感器采集到的进气管压力P2（等效压气机出口压力），各个时刻获取到的Maf流量和进气管压力P2，求解出运行点在压气机map上的移动方向和速度，例如，图2中1点到2点的方向和速度。当控制不合理时候，尤其是阀门关闭速度过快的工况（比如节气门关闭速度过快等工况），造成运行点移动速度过大时，极容易造成运行点超出喘振区域从而造成压气机喘振发生，通过这个速度可以预估喘振的发生倾向。

流量喘振curve，也指的是喘振线，如上图2所示，由喘振线上的流量压比组成的一条线，如下表实例所示，流量喘振curve上的各个点的坐标可以为：

m pr

[kg/s] [-]

0.038 1.359

0.102 1.854

0.142 2.334

0.188 2.853

0.235 3.332

0.283 3.758

0.332 4.196

0.372 4.707

所述m表示Maf流量，pr表示进气管压力P2。

预先基于所述运行点在压气机map上的移动速度确定一个节气门的最大关闭速率，基于所述最大关闭速率对所述节气门的实际关闭速率进行限制，并且，在本申请中，还考虑到运行点越接近所述喘振线，表明压气机进入喘振工况的概率越高，运行点越远离所述喘振线，表明压气机进入喘振工况的概率越低，为了进一步保证压气机工况的稳定性，本申请可以基于所述运行点距离所述喘振线的距离的远近情况，采用合适的修正系数对节气门的关闭速率进行修正，从而能够有效防止因节气门关闭速度过快而导致的压气机会发生喘振的现象，提升了系统的鲁棒性。

具体的，参见图3，本申请公开了一种节气门关闭速率控制方法，包括：

步骤S101：获取发动机运行点在压气机map上的移动速度。

本步骤可以通过采集发动机的进气管压力和发动机进气系统的空气流量，基于所述发动机的进气管压力和发动机进气系统的空气流量的变化情况计算得到发动机运行点在压气机map上的移动速度。

在本方案中，所述发动机运行点在压气机map上的移动速度可以采用发动机的进气管压力的变化率和发动机进气系统的空气流量的变化率来表示，即，参见图4，本步骤具体可以为：

步骤S1011：获取发动机的进气管压力的时间变化率。

在本步骤中，当所述节气门关闭速率控制方法在执行时，首先获取发动机的进气管压力P2，在获取所述发动机的进气管压力P2时，可以基于预设频率对所述发动机的进气管压力P2进行连续采集，该预设频率可以根据设计需求自行设定。

步骤S1012：获取发动机进气系统的空气流量的时间变化率。

在发动机系统中，可以控制进气量以及压气机功率的几个关键阀门（如进气节流阀、排气节流阀、增压器放气阀）的开度的方式，来管理压气机进气量（空气流量）以及功率（对应压比），从而控制运行点在压气机map上面的运行位置，这些阀门开关的速度会影响运行点移动的速度。

本步骤中，基于发动机的压气机的进气端的MAF传感器测量各个时刻发动机系统的空气流量，该空气流量实质指的是压气机的进气流量。同样的所述空气流量的采集频率也可以根据设计需求自行设定。

在实际场景中，压气机进口压力P1基本是一个常数，约等于大气压力，而发动机的进气管压力P2则是实时变化的，通过对所述发动机的进气管压力进行求导（DP2（P2随时间的变化值）/dt（时间），也即Dp/Dt）就可以得到发动机运行点在压气机map上Y轴方向的移动速度，通过对空气流量进行求导（ Dmaf/dt，也即中的Dm/Dt）就可以得到验证发动机运行点在压气机map上X轴方向的移动速度（根据速度三角形合成原理），通过这个两个移动速度，就可以确定发动机运行点在压气机map上的总的移动速度，本方案通过限制运行速度保证压气机不跑出喘振区域，由此，在本方案中，可以将所述发动机的进气管压力的变化率和发动机进气系统的空气流量的变化率等效为所述发动机运行点在压气机map上的移动速度。

步骤S102：基于预设映射map计算得到与所述移动速度相匹配的最大关闭速率。

所述预设映射map中记载有所述发动机运行点在压气机map上的移动速度与最大关闭速率之间的映射关系，所述最大关闭速率为防止当前发动机工况下压气机进入喘振状态时节气门的最大允许关闭速率。在本方案中，所述最大关闭速率可以等于当前工况下压气机进入喘振状态时节气门的最大允许关闭速率，如果节气门的关闭速率大于该最大允许关闭速率，压气机将进入喘振状态。在本方案中，这里所述最大关闭速率可以为一个预先标定的值，运行点的移动速度不同，其对应的最大关闭速率的值不同，所述发动机运行点在压气机map上的移动速度与所述最大关闭速率之间呈反相关关系，即，发动机运行点在压气机map上的移动速度越大，其对应的最大关闭速率越小，发动机运行点在压气机map上的移动速度越小，其对应的最大关闭速率越大。

由前文说明可见，基于所述目标压力的变化率和所述空气流量的变化率可以计算得到发动机运行点在压气机map上的移动速度，由此，在本申请中，也可以预先建立所述发动机运行点在压气机map上的移动速度与所述目标压力的变化率和所述空气流量的变化率之间的映射关系，在计算得到目标压力的变化率和所述空气流量的变化率后，基于该映射关系就可以计算得到所述发动机运行点在压气机map上的移动速度。当然，在本申请中，也可以无需建立所述移动速度与所述目标压力的变化率和所述空气流量的变化率之间的映射关系，直接采用所述目标压力的变化率和所述空气流量的变化率表征所述发动机运行点在压气机map上的移动速度既可。

当直接采用所述目标压力的变化率和所述空气流量的变化率表征所述发动机运行点在压气机map上的移动速度时，参见图4，本步骤具体包括：

步骤S1021：基于预设映射map计算得到与所述目标压力的变化率和所述空气流量的变化率相匹配的最大关闭速率。

此时，该预设映射map中记载不同目标压力的变化率和所述空气流量的变化率下对应的最大关闭速率。

具体的，本步骤可以对所述目标压力和空气流量进行求导的方式来计算所述目标压力的变化率和所述空气流量的变化率，由此，该步骤可以为预设映射map计算得到与求导后的目标压力和求导后的空气流量的变化率相匹配的最大关闭速率。

步骤S103：计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值。

在本步骤中，基于发动机工况获取发动机运行点在压气机map上的坐标位置，所述发动机工况至少包括当前发动机工况下的压比以及空气流量，在获取到当前发动机工况下的压比和空气流量以后，将所述空气流量作为横坐标位置，将所述压比作为纵坐标位置，查找所述压气机map就可以确定所述运行点在压气机map上的坐标位置。

当确定所述发动机运行点在所述压气机map上的位置之后，计算其在横轴方向上与所述喘振线的距离值，将该距离值作为所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值。

步骤S104：获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数。

所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值，能够表征所述压气机进入喘振状态的概率值，该距离值越小，对节气门的关闭速率进行控制越要严格，在本方案中，通过预先配置的关闭修正系数来表征对所述节气门的关闭速率进行控制的严格等级，所述关闭修正系数越小，表明对节气门的关闭速率进行控制越严格，由此，当获取到所述距离值以后，在本步骤中，需要获取与该距离值相匹配的关闭修正系数。

步骤S105：基于所述关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正。

在确定所述关闭修正系数以后，采用所述关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正，在本方案中，采用关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正时，可以认为是对所述关闭修正系数和最大关闭速率进行乘法运算，将乘法运算后的最大关闭速率作为修正后的最大关闭速率。

步骤S106：基于修正后的最大关闭速率对节气门的关闭速率进行限制。

本步骤中，当计算得到当前发动机运行点在压气机map上的移动速度相对应的最大关闭速率，并采用所述最大关闭速率对所述最大关闭速率进行修正以后，基于修正后的最大关闭速率对所述节气门的关闭速率进行限制，使得所述节气门的关闭速率不大于所述修正后的最大关闭速率，从而使得所述压气机不会因节气门关闭速度过快进入喘振状态。

由本申请上述实施例公开的技术方案可见，在本方案中，首先计算发动机运行点在压气机map上的移动速度，获取该移动速度对应的最大关闭速率，然后再基于发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值确定关闭修正系数，采用关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正，然后再基于修正后的最大关闭速率对所述节气门的关闭速率进行限制，以防止节气门的关闭速率大于所述最大关闭速率，从而反过来控制运行点在压气机map上的移动速度，防止了由于节气门关闭速率过大而导致的压气机喘振问题，从而保证了压气机的可靠运行，进一步提升了系统的鲁棒性。

进一步的，在本申请实施例公开的技术方案中，在基于修正后的最大关闭速率对所述节气门的关闭速率进行限制时，可以通过限制节气门的目标开度的方式来对所述关闭速率进行限制，两者之间的关联形式可以为：目标开度的值越大，所述关闭速率值越小，目标开度的值越小，所述关闭速率值越大。具体的，参见图5，所述基于所述最大关闭速率对所述节气门的关闭速率进行限制具体可以包括：

步骤S1051：基于修正后的最大关闭速率计算得到下一时刻节气门的最大开度。

在确定修正后的最大关闭速率后，基于修正后的最大关闭速率以及单位时长计算得到下一时刻节气门的最大开度，例如，修正后的最大关闭速率为A，单位时长为B，节气门的当前开度为C，C-A×B的计算结果就是下一时刻节气门的最大开度。

步骤S1052：获取节气门的目标开度。

所述节气门的目标开度为发动机控制参数之一，其可以由发动机控制系统直接调取得到，在本方案中，所述节气门的目标开度也可以基于发动机转速和喷油量计算得到，在基于所述发动机转速和喷油量计算目标开度时，参见图6，该过程具体可以包括：

步骤S10521：获取发动机转速以及喷油量。

所述发动机转速为发动机当前时刻的转速，所述发动机喷油量为发动机当前时刻的喷油量。所述发动机转速和发动机的喷油量可以直接由发动机控制系统中提取得到。

步骤S10522：基于所述发动机转速以及喷油量计算所述发动机的进气管压力的目标压力。

在确定所述发动机转速以及喷油量以后，可以基于发动机转速、喷油量与进气管压力之间的映射关系或者是计算公式，直接确定或计算得到发动机的进气管压力的目标压力，发动机转速不同、喷油量不同，其对应的发动机的进气管的目标压力的大小不同。

步骤S10523：基于所述发动机的进气管压力的实际压力和所述目标压力计算得到所述节气门的目标开度。

在本步骤中，将所述发动机的进气管压力的实际压力和所述目标压力输入至PID控制器，采用所述PID控制器对所述实际压力和所述目标压力进行PID运算，就可计算得到节气阀的目标开度。

步骤S1053：判断所述目标开度是否小于所述最大开度。

当确定所述节气阀的目标开度后，将所述目标开度与所述最大开度进行对比，基于对比结果来确定节气阀的最终的目标开度。

在本方案中，当所述目标开度小于所述最大开度时，表明此时节气阀的关闭速率过大，有可能会导致压气机进入喘振状态，当所述目标开度不小于所述最大开度时，表明此时节气阀的关闭速率并不会导致压气机进入喘振状态，无需对所述节气阀的关闭速率进行干预。

步骤S1054：当所述节气门的目标开度小于所述最大开度时，将所述最大开度作为所述节气门的目标开度输入至发动机控制器。

步骤S1055：当所述节气门的目标开度不小于所述最大开度时，将所述目标开度直接输入至发动机控制器。

在本方案中，当所述节气门的目标开度小于所述最大开度时，将所述最大开度作为所述节气门的目标开度输入至发动机控制器，发动机控制器会将所述最大开度作为所述节气门的最终的目标开度，基于该最终的目标开度控制所述节气门的关闭速率，此时，所述节气门的关闭速率应对应所述最大关闭速率。当将所述目标开度直接输入至发动机控制器时，所述控制器会直接基于所述目标开度控制所述节气门的关闭速率。

本实施例公开的技术方案中，所述节气门关闭速率控制方法的触发具有一定的前提条件，即，获取发动机运行点在压气机map上的移动速度之前，方法还包括：获取发动机运行工况，基于发动机运行工况判断发动机是否进入热管理工况；获取节气门开度，判断节气门开度是否小于预设开度；当所述发动机进入热管理工况且节气门开度小于所述预设开度时，继续执行动作步骤S101，否则结束流程。其中，所述预设开度的值可以根据用户需求自行设定，在本实施例公开的技术方案中，所述预设开度可以设置为90%。

本实施例还公开了一种计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值的具体方案，参见图7，该方案可以包括：

步骤S1031：基于进气管压力与压气机进口压力之比，计算得到压气机压比。

本步骤中，获取进气管压力P2以及压气机进口压力P1，通过P2/P1计算得到压气机压比，其中，所述进气管压力P2以及压气机进口压力P1可以直接由传感器采集得到也可以由发动机控制系统中提取得到。

步骤S1032：获取所述喘振线上标记的与所述压气机压比相匹配的空气流量，记为喘振流量。

由于压气机map图中的纵坐标为压气机压比，当确定所述压气机压比后，将其代入所述压气机map图中的喘振线，就可以得到喘振线上该压气机压比所对应的横坐标的值，该横坐标的值表示的是空气流量，在本方案中，将喘振线与该压气机压比对应的空气流量记为喘振流量，即，在该压气机压比下，发生压气机即将发生喘振时，对应的临界空气流量。

步骤S1033：获取发动机上的空气流量传感器采集到的实际空气流量。

本步骤中，通过所述MAF传感器或者是通过发动机控制系统获取当前工况下的实际空气流量。通过所述实际空气流量可以表明所述发动机的运行点在压气机map图上的横坐标位置。

步骤S1034：计算所述喘振流量与所述实际空气流量之差，将所述喘振流量与所述实际空气流量之差作为发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值。

在确定所述实际空气流量和所述喘振流量以后，计算所述实际空气流量和所述喘振流量之差，将所述实际空气流量和所述喘振流量之差作为发动机运行点在所述压气机map的横轴方向上与所述喘振线的距离值，也即发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值。

在本实施例中，如果所述喘振流量的值本身就比较小，记为T1，实际空气流量记为T2，在节气门关闭时空气流量在减小至所述喘振流量以下时，压气机会有极高的概率进入喘振状态，假设该概率为Q1，如果喘振流量的值本身就比较大，记为T3，实际空气流量记为T4，在节气门关闭时空气流量在减小至所述喘振流量以下时，压气机会有概率进入喘振状态，假设该概率为Q2。在此种情况下，即便是T2-T1= T4-T3，或者是T2-T1＞T4-T3，也不会影响Q1＞Q2，由此，为了能够更加有效的保证压气机的运行工况，在本实施例中，可以进一步的将所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值等效为所述喘振流量与所述实际空气流量之差与所述喘振流量的比例值，此时，获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数，也就是获取与所述比例值相匹配的关闭修正系数，该比例值指的就是喘振流量与所述实际空气流量之差与所述喘振流量的比例值，即(m_act(实际流量)-m_surge（喘振流量）)/m_surge（喘振流量）×100。

在本申请实施例公开的技术方案中，需要通过预先配置的关闭修正系数来表征对所述节气门的关闭速率进行控制的严格等级，因此，为了区分严格等级，本方案中可以将所述比例值依据大小划分为多个区间，每个区间对应的关闭修正系数的值不同，此时，获取与所述比例值相匹配的关闭修正系数，具体为判断所述比例值的所属区间，获取与所述比例值的所属区间相匹配的关闭修正系数。

例如，在本方案中，可以预先将所述比例值在0-1的范围内划分N个区间，所述N为正整数，i∈N，所述第i区间的最小值大于第i-1区间的最大值，所述第i修正系数大于第i-1修正系数。N个区间在0-1的范围内连续分布，此时，获取与所述比例值的所属区间相匹配的关闭修正系数，具体可以为当所述比例值所述区间为第i区间时，获取所述第i区间相匹配的第i修正系数，所述i为正整数。

在本申请一具体实例中，各个区间的划分方式可以如下所述：

第一区间：（0，5％），对应的关闭修正系数为0.5；

第二区间：（5％，10％），对应的关闭修正系数为0.7；

第一区间：（10％，15％），对应的关闭修正系数为0.9；

第一区间：（15％，100％），对应的关闭修正系数为1。

当然，上述区间的划分方式和关闭修正系数的配置方式仅为一具体举例，在设计时，本领域技术人员可以根据实际需求来配置各个区间的区间范围以及其对应的关闭修正系数的值。

本实施例中公开了一种节气门关闭速率控制装置，装置中的各个单元的具体工作内容，请参见上述方法实施例的内容。

下面对本发明实施例提供的节气门关闭速率控制装置进行描述，下文描述的节气门关闭速率控制装置与上文描述的节气门关闭速率控制方法可相互对应参照。

具体的，参见图8，所述节气门关闭速率控制装置，可以包括：

采集单元10，用于获取发动机运行点在压气机map上的移动速度；

最大速率阈值计算单元20，用于基于预设映射map计算得到与所述移动速度相匹配的最大关闭速率，所述预设映射map中记载有所述移动速度与所述最大关闭速率之间的映射关系，所述最大关闭速率为防止当前发动机工况下压气机进入喘振状态时节气门的最大允许关闭速率；

修正系数计算单元30，用于计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值，获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数；具体的，用于计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值以及喘振距离百分比，获取与所述距离百分比相匹配的关闭修正系数；

修正单元40，用于基于所述关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正；

关闭速率修正单元50，用于基于所述最大关闭速率对节气门的关闭速率进行限制。

由本申请上述实施例公开的技术方案可见，在本方案中，所述采集单元10首先计算发动机运行点在压气机map上的移动速度，再采用最大速率阈值计算单元20获取该移动速度对应的最大关闭速率，再采用所述修正系数计算单元30和修正单元40对所述最大关闭速率进行修正，最后关闭速率修正单元50再基于修正后的最大关闭速率对所述节气门的关闭速率进行限制，以防止节气门的关闭速率大于所述最大关闭速率，从而反过来控制运行点在压气机map上的移动速度，防止了由于节气门关闭速率过大而导致的压气机喘振问题，从而保证了压气机的可靠运行，进一步提升了系统的鲁棒性。

所述采集单元10、最大速率阈值计算单元20、修正系数计算单元30、修正单元40和关闭速率修正单元50还用于实现上述节气门关闭速率控制方法中的各项实施例中公开的其他步骤，具体不在累述。

图9为本发明实施例提供的发动机控制系统的硬件结构图，参见图9所示，可以包括：至少一个处理器100，至少一个通信接口200，至少一个存储器300和至少一个通信总线400；

在本发明实施例中，处理器100、通信接口200、存储器300、通信总线400的数量为至少一个，且处理器100、通信接口200、存储器300通过通信总线400完成相互间的通信；显然，图9所示的处理器100、通信接口200、存储器300和通信总线400所示的通信连接示意仅是可选的；

可选的，通信接口200可以为通信模块的接口，如GSM模块的接口；

处理器100可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC（ApplicationSpecific Integrated Circuit），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器300可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。

其中，处理器100具体用于：

获取发动机运行点在压气机map上的移动速度；

基于预设映射map计算得到与所述移动速度相匹配的最大关闭速率，所述预设映射map中记载有所述移动速度与所述最大关闭速率之间的映射关系，所述最大关闭速率为防止当前发动机工况下压气机进入喘振状态时节气门的最大允许关闭速率；

计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值；

获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数；

基于所述关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正；

基于修正后的最大关闭速率对节气门的关闭速率进行限制。

所述处理器还用于实现上述节气门关闭速率控制方法中的其他实施例的各个步骤，具体不在累述。

此外，本申请还公开了一种汽车，该汽车可以应用上述任意一项实施例所述的发动机控制系统。

为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

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。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

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)

1.一种节气门关闭速率控制方法，其特征在于，包括：

获取发动机运行点在压气机map上的移动速度；

基于预设映射map计算得到与所述移动速度相匹配的最大关闭速率，所述预设映射map中记载有所述移动速度与所述最大关闭速率之间的映射关系，所述最大关闭速率为防止当前发动机工况下压气机进入喘振状态时节气门的最大允许关闭速率；

计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值；

获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数；

基于所述关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正；

基于修正后的最大关闭速率对节气门的关闭速率进行限制。

2.根据权利要求1所述的节气门关闭速率控制方法，其特征在于，获取发动机运行点在压气机map上的移动速度，包括：

获取发动机的进气管压力的时间变化率；

获取发动机进气系统的空气流量的时间变化率；

获取与所述进气管压力的变化率以及空气流量的变化率相匹配的发动机运行点在压气机map上的移动速度。

3.根据权利要求1所述的节气门关闭速率控制方法，其特征在于，基于修正后的最大关闭速率对所述节气门的关闭速率进行限制，包括：

基于修正后的最大关闭速率计算得到下一时刻节气门的最大开度；

获取节气门的目标开度；

判断所述目标开度是否小于所述最大开度；

当所述节气门的目标开度小于所述最大开度时，将所述最大开度作为所述节气门的目标开度输入至发动机控制器；

当所述节气门的目标开度不小于所述最大开度时，将所述目标开度直接输入至发动机控制器。

4.根据权利要求1所述的节气门关闭速率控制方法，其特征在于，计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值，包括：

基于进气管压力与压气机进口压力之比，计算得到压气机压比；

获取所述喘振线上标记的与所述压气机压比相匹配的空气流量，记为喘振流量；

获取发动机上的空气流量传感器采集到的实际空气流量；

计算所述喘振流量与所述实际空气流量之差，将所述喘振流量与所述实际空气流量之差作为发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值。

5.根据权利要求4所述的节气门关闭速率控制方法，其特征在于，获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数，包括：

计算所述喘振流量与所述实际空气流量之差与所述喘振流量的比例值；

获取与所述比例值相匹配的关闭修正系数。

6.根据权利要求5所述的节气门关闭速率控制方法，其特征在于，获取与所述比例值相匹配的关闭修正系数，包括：

判断所述比例值的所属区间，获取与所述比例值的所属区间相匹配的关闭修正系数。

7.根据权利要求5所述的节气门关闭速率控制方法，其特征在于，获取与所述比例值的所属区间相匹配的关闭修正系数，包括：

当所述比例值所述区间为第i区间时，获取所述第i区间相匹配的第i修正系数，所述i为正整数；

所述第i区间的最小值大于第i-1区间的最大值，所述第i修正系数大于第i-1修正系数。

8.一种节气门关闭速率控制装置，其特征在于，包括：

采集单元，用于获取发动机运行点在压气机map上的移动速度；

最大速率阈值计算单元，用于基于预设映射map计算得到与所述移动速度相匹配的最大关闭速率，所述预设映射map中记载有所述移动速度与所述最大关闭速率之间的映射关系，所述最大关闭速率为防止当前发动机工况下压气机进入喘振状态时节气门的最大允许关闭速率；

修正系数计算单元，用于计算所述发动机运行点距离压气机map上的喘振线的距离值，获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数；

修正单元，用于基于所述关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正；

关闭速率修正单元，用于基于修正后的最大关闭速率对节气门的关闭速率进行限制。

9.一种发动机控制系统，其特征在于，包括：

存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1-7中任一项所述的节气门关闭速率控制方法的各个步骤。

10.一种汽车，其特征在于，包括：权利要求9所述的发动机控制系统。