用于发动机的空气进气控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]概括而言，本发明涉及发动机的空气进气的控制，更具体而言，涉及一种用于发动机的空气进气控制系统，其通过对阀进行电子控制来提高控制精确度，通过减少部件数量来改进发动机布局，减小制造成本，并通过防故障计划而提升了可靠性；本发明还涉及控制该空气进气控制系统的方法。
【背景技术】
[0002]为了控制升压，气动进气空气控制阀设置在进气管线中，所述进气管线连接在涡轮增压器的压缩机与使用压缩天然气(CNG)的发动机的进气歧管之间。
[0003]图1显示了一种类型的气动进气空气控制阀，其中通过压缩机1流入发动机(进气歧管)的空气的量通过根据发动机的升压来控制气动阀3的打开程度而受到控制。
[0004]然而，气动控制阀具有下述问题:其由于低控制响应而具有低控制精度；其关于制造成本是不利的，因为需要辅助部件，例如空气调节器、过供应控制阀、升压监控模块和气动管线；由于耐久性和部件质量的问题(比如隔板(由橡胶制成)的耐久性和泄露)而具有低可靠性。
[0005]公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0006]本发明的各个方面致力于提供一种用于发动机的空气进气控制系统，其通过对阀进行电子控制来提高控制精确度，通过减少部件的数量来改进发动机的布局，并且减少制造成本；本发明的各个方面还致力于提供控制该空气进气控制系统的方法。
[0007]此外，本发明的各个方面致力于提供一种用于发动机的空气进气控制系统，其通过提供用于控制器的防故障计划来提高控制器(由电子控制进行操作)的可靠性，本发明的各个方面还致力于提供控制该空气进气控制系统的方法。
[0008]根据本发明的各个方面，一种用于发动机的空气进气控制系统，所述用于发动机的空气进气控制系统设置在进气管线中并且调整和控制空气进气，所述进气管线在涡轮增压器的压缩机与进气歧管之间，所述用于发动机的空气进气控制系统可以包括:电机，所述电机用于提供扭矩；旁通管线，所述旁通管线的第一端连接至所述进气管线，所述旁通管线的第二端连接至外部空气管线，所述外部空气管线用于将外部空气运送到所述压缩机中；以及流控制阀组件，所述流控制阀组件设置在从所述进气管线到所述旁通管线的分开点，并且通过根据所述电机的转动量来调整阀构件的打开程度，从而选择性地将来自所述压缩机的空气进气分配到所述进气歧管和所述旁通管线。
[0009]所述流控制阀组件可以包括:偏心构件，所述偏心构件安装在所述电机的旋转轴上并且偏心旋转；致动杆，所述致动杆具有与所述偏心构件的外侧接触的第一端，并且随着所述偏心构件的旋转而直线移动；阀外壳，所述阀外壳覆盖所述致动杆的第二端，具有与所述进气管线的内侧以及所述旁通管线的内侧连通的内侧，并且具有台阶，所述台阶围绕所述进气管线与所述旁通管线的接合点的内侧；阀构件，所述阀构件与所述致动杆结合以便一同移动，并且通过所述阀构件的外边缘将所述进气管线和所述旁通管线向彼此打开或关闭，所述外边缘在所述阀构件移动时与所述台阶接触或从所述台阶移动远离；以及复位弹簧，所述复位弹簧提供对抗所述致动杆的直线移动的弹性恢复力。
[0010]该系统可以进一步包括:位置传感器，所述位置传感器测量所述阀构件的位置；以及控制器，所述控制器通过根据所述阀构件的位置计算所述阀构件的打开程度和通过操作所述电机来反馈控制所述阀构件的打开程度，使得所述阀构件的打开程度与希望的打开程度一致，所述希望的打开程度用于控制希望的在发动机启动后的发动机的升压。
[0011 ] 所述控制器可以包括DC-DC转换器，所述DC-DC转换器将从电池输入的电能转换为可用于所述控制器的电能。
[0012]根据本发明的各个方面，控制用于发动机的空气进气控制系统的方法可以包括:测量阀构件的位置；以及通过根据所述阀构件的位置确定所述阀构件的打开程度和通过操作电机来反馈控制所述阀构件的打开程度，使得所述阀构件的打开程度与希望的打开程度一致，所述希望的打开程度用于控制希望的在发动机启动后的发动机的升压。
[0013]所述阀构件的打开程度的反馈控制可以包括，在所述阀构件受到控制时，响应错误信号以确定控制系统中的错误。
[0014]该方法可以进一步包括:在测量所述阀构件的位置之前确定电源接通(key-on);以及通过将希望的所述阀构件的打开程度输入为0%来控制电源接通，使得所述阀构件的打开程度变为0%。
[0015]电源接通的控制可以包括，在所述阀构件受到控制时，响应错误信号以确定控制系统中的错误。
[0016]该方法可以进一步包括，在确定错误时，当确定存在所述阀构件的打开程度与希望的打开程度之间的差异为参考值或更多并且差异时长为第一参考时间或更多时，通过对所述阀构件进行去肩清理所述阀构件。
[0017]该方法可以进一步包括:在清理所述阀构件之后，当错误信号连续输入时，存储对应于错误信号的错误代码；以及当由于错误信号的连续产生引起的连续存储错误代码的次数超过预定次数时，向驾驶员警告错误。
[0018]该方法可以进一步包括，当连续存储错误代码的次数超过预定次数时，通过将希望的所述阀构件的打开程度输入为0 %，执行防故障控制，使得所述阀构件的打开程度变为
[0019]该方法可以进一步包括:在确定错误时，当确定所述阀构件的打开程度与希望的打开程度之间的差异在预定值内并且差异时长为第二参考时间或更多时，存储对应于错误信号的错误代码；以及当由于错误信号的连续产生引起的连续存储错误代码的次数超过预定次数时，向驾驶员警告错误。
[0020]该方法可以进一步包括:在确定错误时，当确定存在所述控制器与E⑶之间的CAN通讯保持故障了预定时间段的错误时，或者确定存在所述控制器中的温度没有保持低于预定温度预定时间段的错误时，或者确定存在用于所述阀构件的位置信号没有从位置传感器输入的错误时，通过将希望的所述阀构件的打开程度输入为0%，执行防故障控制，使得所述阀构件的打开程度变为0%。
[0021]该方法可以进一步包括:在确定错误时，当确定存在从电池输入的电能没有保持低于预定电压预定时间段的错误时，存储对应于错误信号的错误代码；以及当由于错误信号的连续产生引起的连续存储错误代码的次数超过预定次数时，向驾驶员警告错误。
[0022]该方法可以进一步包括:在所述阀构件的打开程度的反馈控制之后，通过将希望的所述阀构件的打开程度输入为0%来控制电源断开(key-off)，使得所述阀构件的打开程度变为0% ;以及在保持控制电源断开预定时间段之后，通过切断用于控制系统的电能供应来关断电能。
[0023]根据本发明，相比于相关技术的气动阀，通过对电机的电子控制来调整阀构件的打开程度，从而适当地调整和控制从压缩机流入进气歧管和/或旁通管线