一種發(fā)動機進氣系統(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)明涉及汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動機進氣系統(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)動機氣缸的零部件集合稱為發(fā)動機進氣系統(tǒng)。當發(fā)動機工 作時，駕駛員通過踏板操縱節(jié)氣口的開度，W此來改變發(fā)動機進氣系統(tǒng)的進氣量。
[0003] 發(fā)動機進氣系統(tǒng)具體包括；空氣濾清器、空氣流量計、增壓器、節(jié)氣口、進氣壓力傳 感器、附加空氣閥、怠速控制器、動力腔、進氣歧管等。發(fā)動機進氣流程為：進入發(fā)動機的空 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，通過增壓器進行增壓后沿節(jié)氣口通 道進入動力腔，然后經(jīng)由進氣總管進入進氣歧管，再經(jīng)進氣歧管分配到各個氣缸中；當發(fā)動 機冷車怠速運轉(zhuǎn)時，部分空氣經(jīng)附加空氣閥或怠速控制閥繞過節(jié)氣口進入氣缸。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，所述進氣壓力傳感器將通過節(jié)氣口后的進氣壓力信號傳遞給電子控 制單元巧lectronic Control化it,簡稱ECU),所述電子控制單元根據(jù)進氣歧管模型估算 所述進氣壓力對應(yīng)的實際進氣量，即實際進氣體積。所述進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，由所述進氣壓力傳感器獲取，V表示氣體體積，即發(fā)動機排量，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表示絕對溫度。
[000引當P、V、R、T、M已知的情況下，所述發(fā)動機進氣系統(tǒng)的實際進氣量m :
[0009] m = PVM/RT
[0010] 上式對時間求導(dǎo)，得出實際氣體質(zhì)量流量。
[0011] 所述ECU根據(jù)所述實際氣體質(zhì)量流量和預(yù)設(shè)的進氣質(zhì)量流量確定進氣質(zhì)量流量 差值，并根據(jù)所述進氣質(zhì)量流量差值進行PID控制調(diào)節(jié)，W實現(xiàn)對所述發(fā)動機進氣系統(tǒng)的 閉環(huán)控制。
[0012] 然而在現(xiàn)有技術(shù)中，當所述進氣壓力傳感器由于被損壞或信號漂移失效等問題而 發(fā)生故障時，所述ECU便無法實現(xiàn)對所述發(fā)動機進氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中當所述進氣壓力傳感器發(fā)生故障導(dǎo)致ECU無法對發(fā)動機進 氣系統(tǒng)進行閉環(huán)控制的技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種發(fā)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法和 裝置，實現(xiàn)當所述進氣壓力傳感器發(fā)生故障時，ECU也可W對所述發(fā)動機進氣系統(tǒng)進行閉環(huán) 控制。
[0014] 本發(fā)明實施例提供一種發(fā)動機進氣系統(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氣系統(tǒng)的第一進氣壓力；
[0017] 根據(jù)所述第一進氣壓力實現(xiàn)對所述發(fā)動機進氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
[0018] 優(yōu)選的，所述增壓壓力通過增壓器壓力傳感器進行獲取。
[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前轉(zhuǎn)速；
[0021] 根據(jù)所述當前轉(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] 對所述當前轉(zhuǎn)速進行修正。
[0024] 優(yōu)選的，所述增壓壓力的計算方式具體為：
[00 巧]
【主權(quán)項】
1. 一種發(fā)動機進氣系統(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氣系統(tǒng)的第一進氣壓力； 根據(jù)所述第一進氣壓力實現(xiàn)對所述發(fā)動機進氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于， 所述增壓壓力通過增壓器壓力傳感器進行獲取。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機進氣系統(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前轉(zhuǎn)速； 根據(jù)所述當前轉(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)動機進氣系統(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： 對所述當前轉(zhuǎn)速進行修正。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，所述增壓壓力 的計算方式具體為：
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)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，所述方法還包 括： 根據(jù)所述當前轉(zhuǎn)速確定所對應(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)間的兩個轉(zhuǎn)速端點分別確定各自對應(yīng)的轉(zhuǎn)速修正系數(shù)； 根據(jù)所述兩個轉(zhuǎn)速端點和對應(yīng)的兩個轉(zhuǎn)速修正系數(shù)確定對應(yīng)的線性關(guān)系； 根據(jù)所述線性關(guān)系確定所述當前轉(zhuǎn)速對應(yīng)的轉(zhuǎn)速修正系數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項所述的發(fā)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，所 述方法還包括： 獲取節(jié)氣門的節(jié)氣門開度和發(fā)動機進氣系統(tǒng)的第二進氣壓力； 判斷所述節(jié)氣門開度是否為100% ; 如果不為100 %，則判斷所述第一進氣壓力與所述第二進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)所述第一進氣壓力或所述第二進氣壓力實現(xiàn) 對所述發(fā)動機進氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制方法，其特征在于，當所述第一進 氣壓力與所述第二進氣壓力的差值超出所述第一預(yù)設(shè)壓力范圍時，所述方法還包括： 判斷所述第二進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)送進氣總管故障信號給顯示裝置，所述顯示裝置顯示進氣 總管故障。
9. 一種發(fā)動機進氣系統(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氣系 統(tǒng)的第一進氣壓力，最后根據(jù)所述第一進氣壓力實現(xiàn)對所述發(fā)動機進氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動機進氣系統(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行連接；所述增壓壓力 傳感器，用于檢測所述增壓壓力，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 進行連接；所述增壓器轉(zhuǎn)速傳感器，用于檢測所述增壓器的當前轉(zhuǎn)速，并將所述當前轉(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)所述當前轉(zhuǎn)速確定所述增壓壓力，其中所述增壓壓力與所述當前轉(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)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，當所述裝置 包括所述增壓器轉(zhuǎn)速傳感器時，所述電子控制單元還用于： 對所述當前轉(zhuǎn)速進行修正。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，所述裝置還 包括：進氣壓力傳感器和節(jié)氣門開度傳感器，所述進氣壓力傳感器和所述節(jié)氣門開度傳感 器分別與所述電子控制單元進行連接； 所述進氣壓力傳感器，用于檢測發(fā)動機進氣系統(tǒng)的第二進氣壓力，并將所述第二進氣 壓力發(fā)送給所述電子控制單元； 所述節(jié)氣門開度傳感器，用于檢測節(jié)氣門的節(jié)氣門開度，并將所述節(jié)氣門開度發(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)氣門開度是否為100%，如果不為100%，則判 斷所述第一進氣壓力與所述第二進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)所述第一進氣壓力或所述第二進氣壓力實現(xiàn)對所述發(fā)動機進 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)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，當所述第一 進氣壓力與所述第二進氣壓力的差值超出所述第一預(yù)設(shè)壓力范圍時，所述電子控制單元， 還用于： 判斷所述第二進氣壓力是否在第二預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)； 如果是，則發(fā)送進氣總管故障信號給顯示裝置，以使所述顯示裝置顯示進氣總管故障。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，當節(jié)氣門開 度為100%時，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氣壓力； 如果等于，則將所述進氣壓力傳感器正常工作的信號發(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發(fā)送給所述顯示裝置，以使所述顯示 裝置進行顯示。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)動機進氣系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置，其特征在于，所述電子控 制單元還用于： 對接收到的所述增壓壓力信號和/或所述第二進氣壓力信號進行可信性校驗； 或，對接收到的所述當前轉(zhuǎn)速信號和/或所述第二進氣壓力信號進行可信性校驗。
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種發(fā)動機進氣系統(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氣系統(tǒng)的第一進氣壓力；根據(jù)所述第一進氣壓力實現(xiàn)對所述發(fā)動機進氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。本發(fā)明實施例還公開了一種發(fā)動機進氣系統(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氣壓力來代替現(xiàn)有技術(shù)中進氣壓力傳感器檢測的進氣壓力，當所述進氣壓力傳感器發(fā)生故障時，所述ECU仍然可以實現(xiàn)對所述發(fā)動機進氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
【IPC分類】F02D41-14
【公開號】CN104533645
【申請?zhí)枴緾N201410826165
【發(fā)明人】秦春紅, 殷海紅, 戰(zhàn)強
【申請人】濰柴動力股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月25日