一种发动机用阀门控制方法及装置与流程

本发明涉及机械控制领域，具体为一种发动机用阀门控制方法及装置。

背景技术

柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机，其中，废气再循环(exhaustgasrecirculation，egr)阀、节流阀等阀类零部件是柴油发动机常用的重要零部件。柴油发动机中的阀类零部件一般采用直流电机驱动，电子控制单元(electroniccontrolunit，ecu)输出一定频率的脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation，pwm)控制信号控制阀类零部件的阀门开度。

在柴油发动机的运行过程中有很多工况需要阀门关闭，例如柴油颗粒过滤器(dieselparticulatefilters，dpf)再生过程中，为保证再生的顺利进行，发动机在整个再生过程中需要保持egr阀的关闭状态，即控制阀门达到其开度0％的机械顶点，但由于阀门老化、变形、控制精度等多种原因，有时会导致阀门的实际开度始终无法达到需求开度0％，此时，根据pid控制器的基本控制原理，ecu会持续向阀门发送pwm控制信号直到达到其最大的标定限值，整个过程中阀门在最大pwm占空比的控制信号下会产生较多热量，导致阀门过热受损，使阀门的可靠性降低，同时，ecu持续向阀门发送无效的pwm控制信号也造成了资源的浪费。

此外，目前在使用柴油发动机时一般采用几千赫兹的pwm控制信号控制阀门，阀门会在高频信号下发出噪音，当发动机停止转动时声音尤为明显，会降低用户的舒适度，同时，发动机停止转动时，ecu仍然向阀门输出无效的pwm控制信号，造成了资源的浪费。

技术实现要素：

本发明提供了一种发动机用阀门控制方法及装置，可以解决现有技术中由于ecu向阀门输出无效的pwm控制信号，造成了资源的浪费以及用户舒适度、阀门可靠性降低的问题。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种发动机用阀门控制方法，包括：

采集目标阀门的实际开度；

在预设的占空比限值表中查询与所述阀门的实际开度相对应的占空比限值，以所述占空比限值作为所述目标阀门的占空比限值。

可选的，所述阀门控制方法，还包括：

确定所述发动机是否处于停止状态；

若确定所述发动机处于停止状态，则切断所述目标阀门的控制信号。

可选的，所述确定发动机是否处于停止状态，包括：

根据油门状态、所述发动机的转速和所述发动机的转速变化率确定所述发动机是否处于停止状态。

可选的，在所述确定所述发动机处于停止状态之后，还包括：

在确定所述发动机处于停止状态时开始计时，当计时时间达到预设时间时，切断目标阀门的控制信号；

其中，若在计时时间达到预设时间之前检测到发动机启动，则取消计时。

可选的，所述根据油门状态、所述发动机的转速和所述发动机的转速变化率确定所述发动机是否处于停止状态，包括：

判断所述油门状态是否满足第一预设条件，所述第一预设条件表示当发动机停止时的油门状态；

判断所述发动机的转速是否满足第二预设条件，所述第二预设条件表示当发动机停止时的发动机转速；

判断所述发动机的转速变化率是否满足第三预设条件，所述第三预设条件表示当发动机停止时发动机的转速变化率；

当同时满足所述第一预设条件、所述第二预设条件和所述第三预设条件时，确定所述发动机处于停止状态。

一种发动机用阀门控制装置，包括：

采集单元，用于采集目标阀门的实际开度；

查询单元，用于在预设的占空比限值表中查询与所述阀门的实际开度相对应的占空比限值，以所述占空比限值作为所述目标阀门的占空比限值。

可选的，所述阀门控制装置，还包括：

确定单元，用于确定所述发动机是否处于停止状态；

切断单元，用于若确定所述发动机处于停止状态，则切断所述目标阀门的控制信号。

可选的，所述确定单元，用于根据油门状态、所述发动机的转速和所述发动机的转速变化率确定所述发动机是否处于停止状态。

可选的，所述阀门控制装置，还包括：

计时单元，用于在确定所述发动机处于停止状态时开始计时，当计时时间达到预设时间时，切断目标阀门的控制信号；

其中，若在计时时间达到预设时间之前检测到发动机启动，则取消计时。

可选的，所述确定单元，包括：

第一判断单元，用于判断所述油门状态是否满足第一预设条件，所述第一预设条件表示当发动机停止时的油门状态；

第二判断单元，用于判断所述发动机的转速是否满足第二预设条件，所述第二预设条件表示当发动机停止时的发动机转速；

第三判断单元，用于判断所述发动机的转速变化率是否满足第三预设条件，所述第三预设条件表示当发动机停止时发动机的转速变化率；

第四判断单元，用于当同时满足所述第一预设条件、所述第二预设条件和所述第三预设条件时，确定所述发动机处于停止状态。

经由上述技术方案可知，本发明公开的发动机用阀门控制方法及装置，采集目标阀门的实际开度；在预设的占空比限值表中查询与所述阀门的实际开度相对应的占空比限值，以所述占空比限值作为所述目标阀门的占空比限值。本发明通过给予阀门在不同开度下的不同占空比限值，在满足发动机占空比需求的同时，避免了阀门过热受损情况的发生，提高了阀门的可靠性，减少了不必要的资源浪费。

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为本发明实施例公开的一种发动机用阀门控制方法的流程图；

图2为不同开度的阀门相对应的不同占空比限值示意图；

图3为阀门控制电路图；

图4为发动机状态感应电路图；

图5为计时电路图；

图6为本发明实施例公开的一种发动机用阀门控制装置的示意图。

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。

由背景技术可知，在柴油发动机的运行过程中有很多工况需要阀门关闭，例如柴油颗粒过滤器(dieselparticulatefilters，dpf)再生过程中，为保证再生的顺利进行，发动机在整个再生过程中需要保持egr阀的关闭状态，即控制阀门达到其开度0％的机械顶点，但由于阀门老化、变形、控制精度、一致性等多种原因，有时会导致阀门的实际开度始终无法达到需求开度0％，此时，根据pid控制器的基本控制原理，ecu会持续向阀门发送pwm控制信号直到pwm控制信号达到其最大的占空比限值100％或者达到某一标定的最大占空比限值例如40％，整个再生过程中阀门就会在最大占空比限值的pwm控制信号下会产生较多热量，导致阀门过热受损，使阀门的可靠性降低，如若为了保护阀门将最大占空比限值标定的较小，例如最大占空比限值标定为30％，则阀门在机械顶点控制时30％的占空比可起到有效的保护作用，但是有可能在正常开度控制时因占空比受限从而导致阀门瞬态响应性变差甚至无法达到需求的开度，例如瞬态工况下80％的egr开度时需要瞬时40％的占空比控制信号。同时，正常控制过程中，随着阀门积碳老化、后处理排气背压变大等因素的影响，同样的开度需求需要更大占空比的控制信号才能控制阀门达到需求的开度，考虑到多种因素的影响，最大占空比限值的标定一般会留有余量，既标定的稍大，例如50％，但由此带来的问题就是控制阀门达到开度0％的机械顶点时会使阀门过热受损。

同时，ecu持续向阀门发送无效的pwm控制信号也造成了资源的浪费。

此外，目前在使用柴油发动机时一般采用几千赫兹的pwm控制信号控制阀门，阀门会在高频信号下发出噪音，当发动机停止转动时声音尤为明显，会降低用户的舒适度，同时，发动机停止转动时，ecu仍然输出阀门的开度控制信号，使阀门处于0％开度，或者为其它标定开度，此时，ecu向阀门输出无效的pwm控制信号，造成了资源的浪费。

本发明提供了一种发动机用阀门控制方法及装置，可以解决现有技术中由于ecu向阀门输出无效的pwm控制信号，造成了资源的浪费以及用户舒适度、阀门可靠性降低的问题。

如图1所示，本发明实施例公开了一种发动机用阀门控制方法，包括以下步骤：

s101、采集目标阀门的实际开度。

s102、在预设的占空比限值表中查询与所述阀门的实际开度相对应的占空比限值，以所述占空比限值作为所述目标阀门的占空比限值。

如图2所示，为不同开度的阀门相对应的不同占空比限值示意图，阀门开度较小时占空比限值可设置的较小，以保护阀门，防止阀门在实际开度无法达到需求开度时过热受损，其他阀门开度对应的占空比限值必须满足发动机的实际需求，可设置的稍大一些。

本实施例通过给予阀门在不同开度下的不同占空比限值，在满足发动机占空比需求的同时，避免了阀门过热受损情况的发生，提高了阀门的可靠性，减少了不必要的资源浪费。

可选的，所述阀门控制方法还包括：

确定所述发动机是否处于停止状态。

可选的，可以根据油门状态、所述发动机的转速和所述发动机的转速变化率确定所述发动机是否处于停止状态。

可选的，所述根据油门状态、所述发动机的转速和所述发动机的转速变化率确定所述发动机是否处于停止状态，包括：

判断所述油门状态是否满足第一预设条件，所述第一预设条件表示当发动机停止时的油门状态。例如，油门处于未受到踩压时的原始位置。

判断所述发动机的转速是否满足第二预设条件，所述第二预设条件表示当发动机停止时的发动机转速。例如，发动机转速为零。

判断所述发动机的转速变化率是否满足第三预设条件，所述第三预设条件表示当发动机停止时发动机的转速变化率。例如，发动机转速变化率为零。

当同时满足所述第一预设条件、所述第二预设条件和所述第三预设条件时，确定所述发动机处于停止状态。

在具体的事实过程中，可以在判断同时满足所述第一预设条件、所述第二预设条件和所述第三预设条件之后延迟一段时间再向下一个单元发送确定发动机停止的信息，以保证判断的准确性。

若确定所述发动机处于停止状态，则切断所述目标阀门的控制信号。

可选的，可以在确定所述发动机处于停止状态时开始计时，当计时时间达到预设时间时，切断目标阀门的控制信号，其中，若在计时时间达到预设时间之前检测到发动机启动，则取消计时，所述预设时间可以根据需求自行设定。

考虑到在汽车的运行过程中可能发生突然熄火或者短时停靠等待的情况，发动机在很短的时间就会重新启动，此时切断控制信号是没有必要的，因此设定一个预设时间，可以在使用本发明的阀门控制方法时保证用户操作的流畅性。

需要说明的是，目前在使用柴油发动机时一般采用几千赫兹的pwm控制信号控制阀类零部件，阀门会在高频信号下发出噪音，当发动机停止转动时声音尤为明显，会降低用户的舒适度，同时，发动机停止转动时，电子控制单元仍然向阀门输出pwm控制信号，造成了资源的浪费。本发明通过确认发动机停止后切断控制信号的方式，节省了发动机的资源消耗，同时提高了用户的舒适度。

为方便理解，这里具体举例描述本发明上述实施例公开的发动机用阀门控制方法的运行过程如下：

如图3所示，为阀门控制电路图，驱动阀门开合的电机m上装有获取阀门实际开度的感应器，通过该感应器反馈阀门的实际开度，在得到实际开度后查询占空比限值表得到与当前实际开度相对应的占空比限值，作为对阀门输出的pwm控制信号的占空比限值。

如图4所示，为发动机状态感应电路图，在确认油门状态、发动机的转速和发动机的转速变化率同时满足所述第一预设条件、所述第二预设条件和所述第三预设条件时，电路的输出信号为1，即thrvlv_steng置1，则认为此时发动机已经处于停止状态。

如图5所示，为计时电路图，在确认发动机状态感应电路发来的信号为1时，启动计时，当计时达到预设时间时，如20秒，则计时电路输出信号为1，即thrvlv_stpwmsv置1，此时图3中的切换单元收到thrvlv_stpwmsv置1的信号，切换到0输入的一侧，即切断了发送给阀门电机m的控制信号。

基于上述本发明实施例公开的发动机用阀门控制方法，图6具体公开了应用该发动机用阀门控制方法的发动机用阀门控制装置。

如图6所示，本发明另一实施例公开了一种发动机用阀门控制装置，该装置包括：

采集单元601，用于采集目标阀门的实际开度。

查询单元602，用于在预设的占空比限值表中查询与所述阀门的实际开度相对应的占空比限值，以所述占空比限值作为所述目标阀门的占空比限值。

可选的，所述阀门控制装置，还包括：

确定单元，用于确定所述发动机是否处于停止状态。

切断单元，用于若确定所述发动机处于停止状态，则切断所述目标阀门的控制信号。

可选的，所述确定单元，用于根据油门状态、所述发动机的转速和所述发动机的转速变化率确定所述发动机是否处于停止状态。

可选的，所述阀门控制装置，还包括：

计时单元，用于在确定所述发动机处于停止状态时开始计时，当计时时间达到预设时间时，切断目标阀门的控制信号。

其中，若在计时时间达到预设时间之前检测到发动机启动，则取消计时。

可选的，所述确定单元，包括：

第一判断单元，用于判断所述油门状态是否满足第一预设条件，所述第一预设条件表示当发动机停止时的油门状态；

第二判断单元，用于判断所述发动机的转速是否满足第二预设条件，所述第二预设条件表示当发动机停止时的发动机转速；

第三判断单元，用于判断所述发动机的转速变化率是否满足第三预设条件，所述第三预设条件表示当发动机停止时发动机的转速变化率；

第四判断单元，用于当同时满足所述第一预设条件、所述第二预设条件和所述第三预设条件时，确定所述发动机处于停止状态。

以上本发明实施例公开的发动机用阀门控制装置中的采集单元601和采集单元601的具体工作过程，可参见本发明上述实施例公开的发动机用阀门控制方法中的对应内容，这里不再进行赘述。

本实施例公开的发动机用阀门控制装置，采集单元采集目标阀门的实际开度；查询单元在预设的占空比限制表中查询与所述阀门的实际开度相对应的占空比限值，以所述占空比限值作为所述目标阀门的占空比限值。本发明通过给予阀门在不同开度下的不同占空比限值，在满足发动机占空比需求的同时，避免了阀门过热受损情况的发生，提高了阀门的可靠性。

需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。