基于喘振余量的喘振阀控制系统及控制方法与流程

本发明涉及软件，更具体地说，涉及一种基于喘振余量的喘振阀控制系统及控制方法。

背景技术：

1、随着碳排放法规要求越来越高，对天然气发动机和柴油机增压器的效率要求也越来越高，但随着增压器效率越高，增压器map的区间会逐渐缩窄，导致在匹配时喘振余量无法保证，加上发动机存在加热和再生模式，此时会加剧喘振的发生。另外，天然气发动机和柴油机在松油门时由于节气门关闭，进气量急剧下降，而进气压力下降缓慢，增压器也会存在喘振现象。

2、对此，如何避免天然气发动机和柴油机出现喘振风险，成为亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种基于喘振余量的喘振阀控制系统及控制方法，技术方案如下：

2、本发明一方面提供一种基于喘振余量的喘振阀控制系统，所述基于喘振余量的喘振阀控制系统包括：第一喘振阀、第二喘振阀和发动机控制器，所述第一喘振阀的入口连接至压气机的后高压管路、出口连接至所述压气机的进口低压管路，所述第二喘振阀的入口连接至所述压气机的后高压管路、出口连接至涡轮机的后排气管路；

3、所述发动机控制器，用于计算增压器的喘振余量；在所述喘振余量小于预设的余量阈值的情况下，获取发动机的排气温度，并根据所述排气温度控制所述第一喘振阀和所述第二喘振阀的工作状态。

4、优选的，用于计算增压器的喘振余量的所述发动机控制器，具体用于：

5、获取发动机进气流量、环境温度、环境压力和增压压力；根据所述环境压力和所述增压压力确定对应的喘振流量；利用所述发动机进气流量、所述环境温度、所述环境压力和所述喘振流量，计算所述喘振余量。

6、优选的，用于获取发动机的排气温度的所述发动机控制器，具体用于：

7、如果所述发动机为天然气发动机，则获取所述涡轮机的后排气管路的排气温度；如果所述发动机为柴油机，获取柴油颗粒过滤器的后排气管路的排气温度。

8、优选的，用于根据所述排气温度控制所述第一喘振阀和所述第二喘振阀的工作状态的所述发动机控制器，具体用于：

9、在所述排气温度小于预设的第一温度阈值的情况下，按照所述喘振余量对应的第一目标开度控制所述第一喘振阀开启、控制所述第二喘振阀关闭；在所述排气温度大于预设的第二温度阈值的情况下，控制所述第一喘振阀关闭、按照所述喘振余量对应的第二目标开度控制所述第二喘振阀开启；其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值。

10、优选的，所述发动机控制器，还用于：

11、在所述喘振余量小于所述余量阈值的情况下，输出用于提示所述增压器存在喘振风险的信息。

12、本发明另一方面提供一种基于喘振余量的喘振阀控制方法，所述基于喘振余量的喘振阀控制方法应用于发动机控制器，所述基于喘振余量的喘振阀控制方法包括：

13、计算增压器的喘振余量；

14、在所述喘振余量小于预设的余量阈值的情况下，获取发动机的排气温度，并根据所述排气温度控制第一喘振阀和第二喘振阀的工作状态；

15、其中，所述第一喘振阀的入口连接至压气机的后高压管路、出口连接至所述压气机的进口低压管路，所述第二喘振阀的入口连接至所述压气机的后高压管路、出口连接至涡轮机的后排气管路。

16、优选的，所述计算增压器的喘振余量，包括：

17、获取发动机进气流量、环境温度、环境压力和增压压力；

18、根据所述环境压力和所述增压压力确定对应的喘振流量；

19、利用所述发动机进气流量、所述环境温度、所述环境压力和所述喘振流量，计算所述喘振余量。

20、优选的，获取发动机的排气温度，包括：

21、如果所述发动机为天然气发动机，则获取所述涡轮机的后排气管路的排气温度；

22、如果所述发动机为柴油机，获取柴油颗粒过滤器的后排气管路的排气温度。

23、优选的，所述根据所述排气温度控制第一喘振阀和第二喘振阀的工作状态，包括：

24、在所述排气温度小于预设的第一温度阈值的情况下，按照所述喘振余量对应的第一目标开度控制所述第一喘振阀开启、控制所述第二喘振阀关闭；

25、在所述排气温度大于预设的第二温度阈值的情况下，控制所述第一喘振阀关闭、按照所述喘振余量对应的第二目标开度控制所述第二喘振阀开启；

26、其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值。

27、优选的，所述基于喘振余量的喘振阀控制方法还包括：

28、在所述喘振余量小于所述余量阈值的情况下，输出用于提示所述增压器存在喘振风险的信息。

29、相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：

30、本发明提供一种基于喘振余量的喘振阀控制系统及控制方法，设置第一喘振阀和第二喘振阀，第一喘振阀的入口连接至压气机的后高压管路、出口连接压气机的进口低压管路，第二喘振阀的入口连接至压气机的后高压管路、出口连接至涡轮机的后排气管路。发动机控制器计算增压器的喘振余量；在喘振余量小于预设的余量阈值的情况下，获取发动机的排气温度，并根据排气温度控制第一喘振阀和第二喘振阀的工作状态。本发明在发动机中布置两个喘振阀、并开发控制策略，可以实时计算增压器的喘振余量，喘振余量较低时判定存在喘振风险，以发动机的排气温度为依据控制两个喘振阀的工作状态，通过精确控制两个喘振阀避免喘振发生，增加增压器性能和可靠性。

技术特征：

1.一种基于喘振余量的喘振阀控制系统，其特征在于，所述基于喘振余量的喘振阀控制系统包括：第一喘振阀、第二喘振阀和发动机控制器，所述第一喘振阀的入口连接至压气机的后高压管路、出口连接至所述压气机的进口低压管路，所述第二喘振阀的入口连接至所述压气机的后高压管路、出口连接至涡轮机的后排气管路；

2.根据权利要求1所述的基于喘振余量的喘振阀控制系统，其特征在于，用于计算增压器的喘振余量的所述发动机控制器，具体用于：

3.根据权利要求1所述的基于喘振余量的喘振阀控制系统，其特征在于，用于获取发动机的排气温度的所述发动机控制器，具体用于：

4.根据权利要求1所述的基于喘振余量的喘振阀控制系统，其特征在于，用于根据所述排气温度控制所述第一喘振阀和所述第二喘振阀的工作状态的所述发动机控制器，具体用于：

5.根据权利要求1所述的基于喘振余量的喘振阀控制系统，其特征在于，所述发动机控制器，还用于：

6.一种基于喘振余量的喘振阀控制方法，其特征在于，所述基于喘振余量的喘振阀控制方法应用于发动机控制器，所述基于喘振余量的喘振阀控制方法包括：

7.根据权利要求6所述的基于喘振余量的喘振阀控制方法，其特征在于，所述计算增压器的喘振余量，包括：

8.根据权利要求6所述的基于喘振余量的喘振阀控制方法，其特征在于，获取发动机的排气温度，包括：

9.根据权利要求6所述的基于喘振余量的喘振阀控制方法，其特征在于，所述根据所述排气温度控制第一喘振阀和第二喘振阀的工作状态，包括：

10.根据权利要求6所述的基于喘振余量的喘振阀控制方法，其特征在于，所述基于喘振余量的喘振阀控制方法还包括：

技术总结
本发明提供一种基于喘振余量的喘振阀控制系统及控制方法，设置第一喘振阀和第二喘振阀，第一喘振阀的入口连接至压气机的后高压管路、出口连接压气机的进口低压管路，第二喘振阀的入口连接至压气机的后高压管路、出口连接至涡轮机的后排气管路。发动机控制器计算增压器的喘振余量；在喘振余量小于预设的余量阈值的情况下，获取发动机的排气温度，并根据排气温度控制第一喘振阀和第二喘振阀的工作状态。本发明在发动机中布置两个喘振阀、并开发控制策略，可以实时计算增压器的喘振余量，喘振余量较低时判定存在喘振风险，以发动机的排气温度为依据控制两个喘振阀的工作状态，通过精确控制两个喘振阀避免喘振发生，增加增压器性能和可靠性。

技术研发人员：姚旺,祝成祥,庞斌,栾军山,张晨
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：2024/1/25