一种压力调节装置及控制方法与流程

本发明涉及压力调节，尤其涉及一种压力调节装置及控制方法。

背景技术：

1、电控调压阀是一种通过控制器将压力源压力进行减压控制到目标压力的控制装置，目前在发动机废气旁通控制系统、汽车刹车系统等领域中得到广泛应用。

2、电控调压阀的电磁阀大多为比例阀，通过脉冲宽度调制pwm进行比例阀的开度控制，实现流量的精确控制，进而实现调压阀的压力控制，比例阀的开度是与比例阀的电流相关，因此需要对电流进行闭环控制。

3、在发动机废气旁通控制系统、汽车刹车系统等领域，需要对瞬时压力进行快速稳定控制，以达到最佳性能，常规闭环控制策略在瞬态响应和稳定性上无法满足系统要求，特别是在压力腔容积发生较大变化时，原有控制参数将无法适应，需要进行重新标定，使得控制策略的适应性较差。

4、例如公开号为cn107152551的专利公开了一种调压控制方法及调压控制装置，用于调节投加比例阀和调压阀，调压控制方法包括：根据预设投加气体流晕调节所述投加比例阀，并记录多个预设投加气体流量对应的调压阀的实际开度值；计算所述多个预设投加气体流量对应的调压阀的理论开度值；计算当前调压阀的开度上限和当前调压阀的开度下限；获取当前调压阀的实际压力值；对调压阀进行粗调，直到调压阀的压力值位于预设范围内，然后调节调压阀的开度值到当前调压阀的理论开度值；获取当前调压阀的压力值，微调调压阀的压力值到设定工艺范围内。该方法采用常规比例积分微分pid控制方式，无法办法同时实现快速与稳定的效果，适应性也较差，无法适应不同容积的压力腔。

技术实现思路

1、本发明提供了一种压力调节装置及控制方法，以解决对调压阀控制时，快速性和稳定性较差，且无法适应不同容积的压力腔的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种压力调节装置控制方法，所述压力调节装置包括调压阀、比例阀、压力腔和控制器，所述比例阀与所述调压阀连接，所述比例阀为所述调压阀的电磁阀；所述调压阀与所述压力腔连接，所述控制器与所述比例阀连接；所述控制方法由所述控制器执行；

3、所述方法包括：

4、按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，以调节所述调压阀的开度，以调节调压阀的实际压力与期望压力的差值小于预设值；其中，所述动态调节控制策略包括第一比例积分调节策略；

5、按照稳态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，以维持所述调压阀的开度；其中，所述稳态调节控制策略包括第二比例积分调节策略，所述第二比例积分调节策略的比例系数小于所述第一比例积分调节策略的比例系数，所述第二比例积分调节策略的积分系数小于所述第一比例积分调节策略的积分系数。

6、可选地，按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，包括：

7、在初始目标压力不为零、且目标压力变化量大于或等于第一阈值且小于或等于第二阈值时，按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节；其中，所述目标压力变化量为所述期望压力与所述初始目标压力的差值。

8、可选地，按照稳态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，包括：

9、根据所述期望压力对应的期望电流与反馈电流，按照所述第二比例积分调节策略对所述比例阀的电流进行调节；其中，所述反馈电流根据所述期望压力与所述调压阀的实际压力确定；

10、按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，包括：

11、根据所述期望压力对应的期望电流与反馈电流，按照所述第一比例积分调节策略对所述比例阀的电流进行调节。

12、可选地，在按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节之前，还包括：

13、在初始目标压力为零、且目标压力变化量大于或等于第一阈值且小于或等于第二阈值时，按照起动调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，以调节所述调压阀的实际压力为第一目标压力；

14、按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，包括：

15、在所述调压阀的实际压力大于或等于所述第一目标压力，按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节。

16、可选地，在按照所述起动调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，以调节调压阀的实际压力为第一目标压力之后，还包括：

17、按照瞬态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，以调节所述调压阀的开度，以调节调压阀的实际压力为第二目标压力；

18、按照缓冲调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，以调节所述调压阀的开度，以调节调压阀的实际压力为第三目标压力；

19、按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，包括：

20、在所述调压阀的实际压力大于或等于所述第三目标压力，或者调压阀的实际压力变化率小于预设变化率阈值时，按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节。

21、可选地，在按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节之前，还包括：

22、在初始目标压力不为零、且目标压力变化量大于第二阈值时，按照瞬态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，以调节所述调压阀的开度，以调节调压阀的实际压力为第二目标压力；

23、按照缓冲调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，以调节所述调压阀的开度，以调节调压阀的实际压力为第三目标压力；

24、按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，包括：

25、在所述调压阀的实际压力大于或等于所述第三目标压力，或者调压阀的实际压力变化率小于预设变化率阈值时，按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节。

26、可选地，按照起动调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，包括：

27、根据所述第一目标压力对应的第一目标电流与预设电流，按照第三比例积分调节策略对所述比例阀的电流进行调节；

28、按照瞬态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，包括：

29、根据目标压力变化率与实际压力变化率，按照比例积分微分调节策略对所述比例阀的电流进行调节；其中，所述目标压力变化率根据所述第二目标压力与所述调压阀的实际压力确定；

30、按照缓冲调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，包括：

31、根据第三目标压力，按照开环调节策略对所述比例阀的电流进行调节。

32、可选地，所述方法还包括：

33、在满足以下至少一种条件时，发出故障提示信息：

34、所述控制器故障；

35、所述控制器无法获取所述调压阀的实际压力和所述比例阀的实际电流；

36、在对所述比例阀的电流进行调节的时长达到第一预设时长后，所述比例阀的电流变化量小于预设变化值；

37、在对所述比例阀的电流进行调节的时长达到第二预设时长后，所述比例阀的电流与目标电流的差值大于预设差值。

38、根据本发明的另一方面，提供了一种压力调节装置，压力调节装置包括调压阀、比例阀、压力腔和控制器，所述比例阀与所述调压阀连接，所述比例阀为所述调压阀的电磁阀；所述调压阀与所述压力腔连接；

39、所述控制器与所述比例阀连接；所述控制器用于按照动态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，以调节所述调压阀的开度，以调节调压阀的实际压力与期望压力的差值小于预设值；其中，所述动态调节控制策略包括第一比例积分调节策略；按照稳态调节控制策略对所述比例阀的电流进行调节，以维持所述调压阀的开度；其中，所述稳态调节控制策略包括第二比例积分调节策略，所述第二比例积分调节策略的比例系数小于所述第一比例积分调节策略的比例系数，所述第二比例积分调节策略的积分系数小于所述第一比例积分调节策略的积分系数。

40、可选地，压力调节装置还包括压力传感器和电流采样电路；

41、所述压力传感器设置于所述调压阀内部，所述压力传感器与所述控制器连接，所述压力传感器用于采集所述调压阀的实际压力，并传输至所述控制器；

42、所述电流采样电路与所述控制器连接，所述电流采样电路用于采集所述比例阀的实际电流，并传输至所述控制器。

43、本发明实施例的技术方案，通过先按照动态调节控制策略对比例阀的电流进行调节，动态调节控制策略包括第一比例积分调节策略，第一比例积分调节策略的积分系数和比例系数可以较大，可以实现快速调节调压阀的压力，使得调压阀的实际压力接近或等于期望压力，便于快速调节气路的压力。然后，按照稳态调节控制策略对比例阀的电流进行调节，稳态调节控制策略包括第二比例积分调节策略，第二比例积分调节策略的比例系数小于第一比例积分调节策略的比例系数，第二比例积分调节策略的积分系数小于第一比例积分调节策略的积分系数，可以实现较小量的调节，避免超调，从而使得调压阀的压力稳定在期望压力附近，实现对调压阀压力的稳定控制。并且，动态调节控制策略的控制目标为期望压力，第一比例积分调节策略的积分系数和比例系数可以较大，在压力腔的容积变化较大，即期望压力变化较大时，动态调节控制策略也可以将调压阀的实际压力调节至期望压力附近，有利于提升压力调节装置控制方法的适用性。因此，本发明实施例的技术方案实现了对调压阀压力进行快速稳定的调节，并提高了压力调节装置控制的适用性。

44、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。