节气门关闭速率控制方法、装置、发动机控制系统和汽车与流程

本发明涉及设备监测，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：

1、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。

技术实现思路

1、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。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

3、一种节气门关闭速率控制方法，包括：

4、获取发动机运行点在压气机map上的移动速度；

5、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；

6、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；

7、获取与所述距离值相匹配的关闭修正系数；

8、基于所述关闭修正系数对所述最大关闭速率进行修正；

9、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。

10、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：

11、获取发动机的进气管压力的时间变化率；

12、获取发动机进气系统的空气流量的时间变化率；

13、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。

14、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：

15、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；

16、获取节气门的目标开度；

17、判断所述目标开度是否小于所述最大开度；

18、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；

19、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。

20、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：

21、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；

22、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；

23、获取发动机上的空气流量传感器采集到的实际空气流量；

24、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。

25、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：

26、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；

27、获取与所述比例值相匹配的关闭修正系数。

28、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：

29、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。

30、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：

31、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；

32、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。

33、一种节气门关闭速率控制装置，包括：

34、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；

35、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；

36、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；

37、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；

38、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。

39、一种发动机控制系统，包括：

40、存储器和处理器；

41、所述存储器，用于存储程序；

42、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。

43、一种汽车，包括：上述发动机控制系统。

44、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。

技术特征：

1.一种节气门关闭速率控制方法，其特征在于，包括：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

8.一种节气门关闭速率控制装置，其特征在于，包括：

9.一种发动机控制系统，其特征在于，包括：

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。

技术总结
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。

技术研发人员：庞斌,王新校,梁伟
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16