专利名称：一种增压发动机进气量柔性控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于机械电子领域，涉及一种增压发动机进气量柔性控制方法及系统。
背景技术：
传统增压发动机的节气门是通过1个机械连杆机构由驾驶员的油门直接控制，其中还包括弹簧、皮带轮以及其它的一些零件。发动机的进气量完全由驾驶员来控制，这样发动机控制器只能根据驾驶员对机械节气门的操作，被动的计算出该节气门位置下发动机的进气量，不能主动干预发动机的进气量，这将导致增压发动机在一些工况点不能获得最佳的经济性和排放性。有些增压发动机为了弥补机械节气门的不足并获得理想的动力输出曲线，通常会在进气控制系统上增加一个废气旁通阀，如图1所示。控制器通过调整废气旁通阀的开度，来控制增压器的增压压力从而控制发动机的进气量，但是废气旁通阀只在发动机外特性点上起作用，并不能全程柔性控制发动机的进气量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种增压发动机进气量柔性控制方法；此外，本发明还提供一种增压发动机进气量柔性控制系统。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。一种增压发动机进气量柔性控制方法包括以下步骤步骤一，在所述发动机的增压器进气管的后端安装一电子节气门，用以控制进气量；步骤二，设置一与驾驶室内的加速踏板相连的发动机控制器，用以接收踏板信号， 计算目标进气量，并控制电子节气门到达目标位置，实现目标进气。作为本发明的一种优选方案，所述加速踏板上设有加速踏板位置传感器，用以感应加速踏板的位置，进而产生相应的电压信号输入给所述发动机控制器。作为本发明的另一种优选方案，所述发动机控制器实时采集所述加速踏板的电压信号，并将加速踏板的电信号转化为驾驶员对发动机的扭矩需求，进而计算出扭矩需求下的进气量，即目标进气量。作为本发明的再一种优选方案，所述发动机控制器主动调节电子节气门，使电子节气门打到目标开度，进而获得目标进气量。作为本发明的再一种优选方案，所述电子节气门包括电子节气门位置传感器，电子节气门驱动电机；所述电子节气门位置传感器用以感知所述电子节气门的实际位置，并将感知信号传递给所述发动机控制器；所述电子节气门驱动电机用以接收所述发动机控制器的命令信号，根据命令信号驱动所述电子节气门的打开幅度。一种增压发动机包括电子节气门，发动机控制器；所述电子节气门设置于所述发动机的进气管的后端，用以控制进气量；所述发动机控制器与一加速踏板相连，用以接收踏板信号，计算目标进气量，并通过与所述电子节气门通信控进而制电子节气门到达目标位置。作为本发明的一种优选方案，所述电子节气门包括电子节气门位置传感器，电子节气门驱动电机；所述电子节气门位置传感器用以感知所述电子节气门的实际位置，并将感知信号传递给所述发动机控制器；所述电子节气门驱动电机用以驱动所述电子节气门。作为本发明的另一种优选方案，所述加速踏板为电子踏板，电子踏板上设有加速踏板位置传感器，所述加速踏板位置传感器用以将感知到的信号输入所述发动机控制器。所述发动机还包括增压器压气机，中冷器，发动机汽缸，增压器涡轮机；所述增压器压气机设置于所述发动机的进气管的入口，用以对进入所述发动机的空气进行增压，增大空气密度；所述中冷器设置于所述增压器压气机和电子节气门之间，用以对增压后的空气进行冷却，降低空气温度；所述发动机汽缸设置于所述发动机的出气管的前端；所述增压器涡轮机设置于所述发动机的出气管的末端，用以排除废气。本发明的有益效果在于本发明利用电子节气门非常好地解决了增压发动机进气量柔性控制问题，节省了系统成本，减少了故障隐患，并且大大提高了增压发动机的经济性和排放性。
图1为传统增压发动机的结构示意图；图2为本发明所述的增压发动机的结构示意图。主要组件符号说明1、增压器压气机；3、电子节气门；4、电子踏板；5、发动机汽缸；7、增压器涡轮机；9、连接线。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细说明。实施例一本实施例提供一种增压发动机进气量柔性控制方法，该方法包括以下步骤步骤一，在所述发动机的增压器进气管的后端安装一电子节气门，用以控制进气量；步骤二，设置一与驾驶室内的加速踏板相连的发动机控制器，用以接收踏板信号， 计算目标进气量，并控制电子节气门到达目标位置，实现目标进气。其中，所述加速踏板上设有加速踏板位置传感器，用以感应加速踏板的位置，进而产生相应的电压信号输入给所述发动机控制器。所述发动机控制器实时采集所述加速踏板的电压信号，并将加速踏板的电信号转化为驾驶员对发动机的扭矩需求，进而计算出扭矩需求下的进气量，即目标进气量。所述发动机控制器主动调节电子节气门，使电子节气门打到目标开度，进而获得目标进气量。所述电子节气门包括电子节气门位置传感器，电子节气
2、中冷器； 3’、机械节气门； 4’、油门；
6、废弃旁通阀； 8、发动机控制器;门驱动电机；所述电子节气门位置传感器用以感知所述电子节气门的实际位置，并将感知信号传递给所述发动机控制器；所述电子节气门驱动电机用以接收所述发动机控制器的命令信号，根据命令信号驱动所述电子节气门的打开幅度。实施例二本实施例提供的是实现实施例一所述方法的系统，如图2所示，该系统包括增压器压气机1、中冷器2、电子节气门3、发动机控制器8、电子踏板4、发动机汽缸5、及增压器涡轮机7。所述电子节气门3设置于所述发动机的进气管的后端，用以控制进气量；所述电子节气门包括电子节气门位置传感器，电子节气门驱动电机；所述电子节气门位置传感器用以感知所述电子节气门的实际位置，并将感知信号传递给所述发动机控制器；所述电子节气门驱动电机用以驱动所述电子节气门。所述发动机控制器8与一加速踏板相连，用以接收踏板信号，计算目标进气量，并通过与所述电子节气门通信控进而制电子节气门到达目标位置。所述加速踏板为电子踏板，电子踏板上设有加速踏板位置传感器，所述加速踏板位置传感器用以将感知到的信号输入所述发动机控制器。所述增压器压气机1设置于所述发动机的进气管的入口，用以对进入所述发动机的空气进行增压，增大空气密度。所述中冷器2设置于所述增压器压气机和电子节气门之间，用以对增压后的空气进行冷却，降低空气温度。所述发动机汽缸5设置于所述发动机的出气管的前端；所述增压器涡轮机7设置于所述发动机的出气管的末端，用以排除废气。本实施例所述的增压发动机进气量柔性控制系统的工作过程为空气依次经过增压器压气机1、中冷器2、电子节气门3后进入发动机汽缸5，所述电子踏板4为加速踏板。电子节气门3直接安装在发动机进气管的后端，驾驶室内的加速踏板和发动机上的电子节气门3通过线束将信号传递到发动机控制器8，无须其他机械连接。其中，增压器压气机1用于对空气进行增压，增大空气密度；中冷器2用于对增压后的空气冷却，降低空气温度；电子节气门位置传感器用于感知节气门的实际位置，并将信号传递给发动机控制器8 ；电子节气门驱动电机用于驱动电子节气门3 ；发动机控制器8用于计算目标进气量，并控制电子节气门3到达目标位置。当驾驶员操纵电子踏板4时，电子踏板位置传感器产生相应的电压信号输入到发动机控制器8，发动机控制器8计算出驾驶员的扭矩需求，并进一步计算出目标进气量，从而得到相应的节气门的目标开度，控制电子节气门3达到目标开度。本实施例去掉原有发动机上的机械节气门装置(包括与驾驶室内的油门连接部件)和进气控制系统上的废气旁通阀，大大简化了系统结构，并且控制器可以主动全程柔性控制发动机的进气量，实现最优控制。本发明通过电子节气门及发动机控制器柔性调节进气量，通过精确控制电子节气门开度，利用电子节气门及发动机控制器代替传统的机械节气门和废气旁通阀，省去了常规的机械节气门和增压器废气旁通阀，简化了增压发动机的部件，提高了响应速度，降低了气耗和排放，且可以获得与柴油机相同的扭矩输出曲线，实现了全程主动柔性控制发动机的进气量，大大提高了增压发动机的经济性和排放性。 这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其他形式、结构、布置、比例，以及用其他元件、 材料和部件来实现。
权利要求
1.一种增压发动机进气量柔性控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤步骤一，在所述发动机的增压器进气管的后端安装一电子节气门，用以控制进气量；步骤二，设置一与驾驶室内的加速踏板相连的发动机控制器，用以接收踏板信号，计算目标进气量，并控制电子节气门到达目标位置，实现目标进气。
2.根据权利要求1所述的增压发动机进气量柔性控制方法，其特征在于所述加速踏板上设有加速踏板位置传感器，用以感应加速踏板的位置，进而产生相应的电压信号输入给所述发动机控制器。
3.根据权利要求2所述的增压发动机进气量柔性控制方法，其特征在于所述发动机控制器实时采集所述加速踏板的电压信号，并将加速踏板的电信号转化为驾驶员对发动机的扭矩需求，进而计算出扭矩需求下的进气量，即目标进气量。
4.根据权利要求1所述的增压发动机进气量柔性控制方法，其特征在于所述发动机控制器主动调节电子节气门，使电子节气门打到目标开度，进而获得目标进气量。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的增压发动机进气量柔性控制方法，其特征在于 所述电子节气门包括电子节气门位置传感器，用以感知所述电子节气门的实际位置，并将感知信号传递给所述发动机控制器；电子节气门驱动电机，用以接收所述发动机控制器的命令信号，根据命令信号驱动所述电子节气门的打开幅度。
6.一种增压发动机进气量柔性控制系统，其特征在于，所述发动机包括电子节气门，设置于所述发动机的进气管的后端，用以控制进气量；发动机控制器，与一加速踏板相连，用以接收踏板信号，计算目标进气量，并控制电子节气门到达目标位置。
7.根据权利要求6所述的增压发动机进气量柔性控制系统，其特征在于，所述电子节气门包括电子节气门位置传感器，用以感知所述电子节气门的实际位置，并将感知信号传递给所述发动机控制器；电子节气门驱动电机，用以驱动所述电子节气门。
8.根据权利要求6所述的增压发动机进气量柔性控制系统，其特征在于所述加速踏板为电子踏板，电子踏板上设有加速踏板位置传感器，所述加速踏板位置传感器用以将感知到的信号输入所述发动机控制器。
9.根据权利要求6所述的增压发动机进气量柔性控制系统，其特征在于，所述发动机还包括增压器，设置于所述发动机的进气管的入口，用以对进入所述发动机的空气进行增压， 增大空气密度；中冷器，设置于所述增压器和电子节气门之间，用以对增压后的空气进行冷却，降低空气温度；发动机汽缸，设置于所述发动机的出气管的前端；增压器涡轮机，设置于所述发动机的出气管的末端，用以排除废气。
全文摘要
本发明公开了一种增压发动机进气量柔性控制方法及系统，该方法包括以下步骤步骤一，在所述发动机的增压器进气管的后端安装一电子节气门，用以控制进气量；步骤二，设置一与驾驶室内的加速踏板相连的发动机控制器，用以接收踏板信号，计算目标进气量，并控制电子节气门到达目标位置，实现目标进气。本发明通过电子节气门及发动机控制器柔性调节进气量，通过精确控制节气门开度，省去了常规的机械节气门和增压器废气旁通阀，简化了增压发动机的部件，提高了响应速度，降低了气耗和排放，且可以获得与柴油机相同的扭矩输出曲线，实现了全程主动柔性控制发动机的进气量，大大提高了增压发动机的经济性和排放性。
文档编号F02D11/10GK102235247SQ20101015245
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者张鹏, 王飞, 邓金滔 申请人:上海格令汽车电子有限公司