一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車(chē)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 將空氣或混合氣導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的零部件集合稱為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工 作時(shí)，駕駛員通過(guò)踏板操縱節(jié)氣口的開(kāi)度，W此來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣量。
[0003] 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)具體包括；空氣濾清器、空氣流量計(jì)、增壓器、節(jié)氣口、進(jìn)氣壓力傳 感器、附加空氣閥、怠速控制器、動(dòng)力腔、進(jìn)氣歧管等。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流程為：進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空 氣經(jīng)空氣濾清器去除塵埃等雜質(zhì)后，流經(jīng)空氣流量計(jì)，通過(guò)增壓器進(jìn)行增壓后沿節(jié)氣口通 道進(jìn)入動(dòng)力腔，然后經(jīng)由進(jìn)氣總管進(jìn)入進(jìn)氣歧管，再經(jīng)進(jìn)氣歧管分配到各個(gè)氣缸中；當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)冷車(chē)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，部分空氣經(jīng)附加空氣閥或怠速控制閥繞過(guò)節(jié)氣口進(jìn)入氣缸。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，所述進(jìn)氣壓力傳感器將通過(guò)節(jié)氣口后的進(jìn)氣壓力信號(hào)傳遞給電子控 制單元巧lectronic Control化it,簡(jiǎn)稱ECU),所述電子控制單元根據(jù)進(jìn)氣歧管模型估算 所述進(jìn)氣壓力對(duì)應(yīng)的實(shí)際進(jìn)氣量，即實(shí)際進(jìn)氣體積。所述進(jìn)氣歧管模型為理想氣體狀態(tài)方 程（也稱理想氣體定律或克拉佩龍方程）。
[0005] 所述理想氣體狀態(tài)方程為：
[0006] PV = nRT, n = m/M
[0007] 其中P表示壓強(qiáng)，由所述進(jìn)氣壓力傳感器獲取，V表示氣體體積，即發(fā)動(dòng)機(jī)排量，M 表示摩爾質(zhì)量，m表示氣體質(zhì)量，R表示氣體常數(shù)，T表示絕對(duì)溫度。
[000引當(dāng)P、V、R、T、M已知的情況下，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的實(shí)際進(jìn)氣量m :
[0009] m = PVM/RT
[0010] 上式對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得出實(shí)際氣體質(zhì)量流量。
[0011] 所述ECU根據(jù)所述實(shí)際氣體質(zhì)量流量和預(yù)設(shè)的進(jìn)氣質(zhì)量流量確定進(jìn)氣質(zhì)量流量 差值，并根據(jù)所述進(jìn)氣質(zhì)量流量差值進(jìn)行PID控制調(diào)節(jié)，W實(shí)現(xiàn)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的 閉環(huán)控制。
[0012] 然而在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)所述進(jìn)氣壓力傳感器由于被損壞或信號(hào)漂移失效等問(wèn)題而 發(fā)生故障時(shí)，所述ECU便無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)所述進(jìn)氣壓力傳感器發(fā)生故障導(dǎo)致ECU無(wú)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn) 氣系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法和 裝置，實(shí)現(xiàn)當(dāng)所述進(jìn)氣壓力傳感器發(fā)生故障時(shí)，ECU也可W對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán) 控制。
[0014] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，所述方法包括：
[0015] 獲取增壓器的增壓壓力；
[0016] 根據(jù)所述增壓壓力確定進(jìn)氣系統(tǒng)的第一進(jìn)氣壓力；
[0017] 根據(jù)所述第一進(jìn)氣壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
[0018] 優(yōu)選的，所述增壓壓力通過(guò)增壓器壓力傳感器進(jìn)行獲取。
[0019] 優(yōu)選的，所述獲取增壓器的增壓壓力具體為：
[0020] 獲取所述增壓器的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；
[0021] 根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速確定所述增壓器的增壓壓力，其中所述增壓壓力與所述當(dāng)前轉(zhuǎn) 速的平方成正比關(guān)系。
[0022] 優(yōu)選的，在所述根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速確定所述增壓器的增壓壓力之前，所述方法還 包括：
[0023] 對(duì)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正。
[0024] 優(yōu)選的，所述增壓壓力的計(jì)算方式具體為：
[00 巧]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，所述方法包括： 獲取增壓器的增壓壓力； 根據(jù)所述增壓壓力確定進(jìn)氣系統(tǒng)的第一進(jìn)氣壓力； 根據(jù)所述第一進(jìn)氣壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于， 所述增壓壓力通過(guò)增壓器壓力傳感器進(jìn)行獲取。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，所述獲取增壓 器的增壓壓力具體為： 獲取所述增壓器的當(dāng)前轉(zhuǎn)速； 根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速確定所述增壓器的增壓壓力，其中所述增壓壓力與所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速的 平方成正比關(guān)系。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，在所述根據(jù)所 述當(dāng)前轉(zhuǎn)速確定所述增壓器的增壓壓力之前，所述方法還包括： 對(duì)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，所述增壓壓力 的計(jì)算方式具體為：
其中，所述P B(rast為所述增壓壓力，所述n Turb。為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速，所述n 為轉(zhuǎn)速修正 系數(shù)，所述aTurb()Fac;tOT為轉(zhuǎn)換系數(shù)，所述P Alllbimt為大氣壓力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，所述方法還包 括： 根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速確定所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速區(qū)間； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速區(qū)間的兩個(gè)轉(zhuǎn)速端點(diǎn)分別確定各自對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速修正系數(shù)； 根據(jù)所述兩個(gè)轉(zhuǎn)速端點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)速修正系數(shù)確定對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系； 根據(jù)所述線性關(guān)系確定所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速修正系數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，所 述方法還包括： 獲取節(jié)氣門(mén)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的第二進(jìn)氣壓力； 判斷所述節(jié)氣門(mén)開(kāi)度是否為100% ; 如果不為100 %，則判斷所述第一進(jìn)氣壓力與所述第二進(jìn)氣壓力的差值是否在第一預(yù) 設(shè)壓力范圍內(nèi)； 如果在所述第一預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)，則根據(jù)所述第一進(jìn)氣壓力或所述第二進(jìn)氣壓力實(shí)現(xiàn) 對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，當(dāng)所述第一進(jìn) 氣壓力與所述第二進(jìn)氣壓力的差值超出所述第一預(yù)設(shè)壓力范圍時(shí)，所述方法還包括： 判斷所述第二進(jìn)氣壓力是否在第二預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)； 如果是，則電子控制單元發(fā)送進(jìn)氣總管故障信號(hào)給顯示裝置，所述顯示裝置顯示進(jìn)氣 總管故障。
9. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：電子控制單元； 所述電子控制單元，用于獲取增壓器的增壓壓力，然后根據(jù)所述增壓壓力確定進(jìn)氣系 統(tǒng)的第一進(jìn)氣壓力，最后根據(jù)所述第一進(jìn)氣壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，所述裝置還包 括：增壓壓力傳感器，所述增壓壓力傳感器與所述電子控制單元進(jìn)行連接；所述增壓壓力 傳感器，用于檢測(cè)所述增壓壓力，并將所述增壓壓力發(fā)送給所述電子控制單元； 或，所述裝置還包括：增壓器轉(zhuǎn)速傳感器，所述增壓器轉(zhuǎn)速傳感器與所述電子控制單元 進(jìn)行連接；所述增壓器轉(zhuǎn)速傳感器，用于檢測(cè)所述增壓器的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，并將所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速發(fā) 送給所述電子控制單元； 所述電子控制單元，用于獲取增壓器的增壓壓力具體為： 根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速確定所述增壓壓力，其中所述增壓壓力與所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速的平方成正 比關(guān)系。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，當(dāng)所述裝置 包括所述增壓器轉(zhuǎn)速傳感器時(shí)，所述電子控制單元還用于： 對(duì)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，所述裝置還 包括：進(jìn)氣壓力傳感器和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感器，所述進(jìn)氣壓力傳感器和所述節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感 器分別與所述電子控制單元進(jìn)行連接； 所述進(jìn)氣壓力傳感器，用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的第二進(jìn)氣壓力，并將所述第二進(jìn)氣 壓力發(fā)送給所述電子控制單元； 所述節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感器，用于檢測(cè)節(jié)氣門(mén)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，并將所述節(jié)氣門(mén)開(kāi)度發(fā)送給 所述電子控制單元； 所述電子控制單元，還用于判斷所述節(jié)氣門(mén)開(kāi)度是否為100%，如果不為100%，則判 斷所述第一進(jìn)氣壓力與所述第二進(jìn)氣壓力的差值是否在第一預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)；如果在所述 第一預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)，則根據(jù)所述第一進(jìn)氣壓力或所述第二進(jìn)氣壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn) 氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一 進(jìn)氣壓力與所述第二進(jìn)氣壓力的差值超出所述第一預(yù)設(shè)壓力范圍時(shí)，所述電子控制單元， 還用于： 判斷所述第二進(jìn)氣壓力是否在第二預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)； 如果是，則發(fā)送進(jìn)氣總管故障信號(hào)給顯示裝置，以使所述顯示裝置顯示進(jìn)氣總管故障。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，當(dāng)節(jié)氣門(mén)開(kāi) 度為100%時(shí)，所述電子控制單元，還用于： 判斷所述增壓壓力是否等于所述第二進(jìn)氣壓力； 如果等于，則將所述進(jìn)氣壓力傳感器正常工作的信號(hào)發(fā)送給所述顯示裝置，并將所述 增壓壓力傳感器或增壓器轉(zhuǎn)速傳感器正常工作的信號(hào)發(fā)送給所述顯示裝置，以使所述顯示 裝置進(jìn)行顯示。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，所述電子控 制單元還用于： 對(duì)接收到的所述增壓壓力信號(hào)和/或所述第二進(jìn)氣壓力信號(hào)進(jìn)行可信性校驗(yàn)； 或，對(duì)接收到的所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)和/或所述第二進(jìn)氣壓力信號(hào)進(jìn)行可信性校驗(yàn)。
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，所述方法包括：獲取增壓器的增壓壓力；根據(jù)所述增壓壓力確定進(jìn)氣系統(tǒng)的第一進(jìn)氣壓力；根據(jù)所述第一進(jìn)氣壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置。本發(fā)明由所述增壓器的增壓壓力確定的第一進(jìn)氣壓力來(lái)代替現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)的進(jìn)氣壓力，當(dāng)所述進(jìn)氣壓力傳感器發(fā)生故障時(shí)，所述ECU仍然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
【IPC分類】F02D41-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104533645
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410826165
【發(fā)明人】秦春紅, 殷海紅, 戰(zhàn)強(qiáng)
【申請(qǐng)人】濰柴動(dòng)力股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日