一種egr與vtg的控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種EGR與VTG的控制方法及系統(tǒng)。該EGR與VTG的控制方法包括獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管和排氣管的驅(qū)動(dòng)壓差；在所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令；將所述EGR控制指令發(fā)送至所述EGR，以使所述EGR根據(jù)所述EGR控制指令控制EGR閥的開度；將所述VTG控制指令發(fā)送至所述VTG，以使所述VTG根據(jù)所述VTG控制指令控制VTG開度。本發(fā)明通過驅(qū)動(dòng)壓差修正EGR與VTG的控制策略，能防止驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)值時(shí)，出現(xiàn)EGR和VTG控制紊亂的問題，具有提高控制穩(wěn)定性和響應(yīng)性的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種EGR與VTG的控制方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種EGR與VTG的控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于歐六發(fā)動(dòng)機(jī)，采用EGR+SCR+DPF的技術(shù)路線來滿足排放要求，為滿足不同工況下EGR率以及空燃比的需求，需要采用VTG(可變截面增壓器)，實(shí)現(xiàn)EGR驅(qū)動(dòng)能力，同時(shí)滿足油耗最優(yōu)。現(xiàn)有方案中對(duì)VTG的控制采用的是基于增壓后壓力進(jìn)行閉環(huán)控制，對(duì)于EGR采用新鮮進(jìn)流量閉環(huán)控制。
[0003]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制方法中發(fā)動(dòng)機(jī)的配置簡(jiǎn)圖，參照?qǐng)D1，如果要達(dá)到需求的EGR率，需要滿足渦前壓力P3大于增壓后壓力P2，在VTG增壓器匹配和標(biāo)定時(shí)可以進(jìn)行控制。但是當(dāng)VTG增壓器的一致性差異較大或者其他因素如排氣背壓變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)壓差ΛΡ(Ρ3-Ρ2)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致EGR變化導(dǎo)致排放惡化。
[0004]當(dāng)出現(xiàn)負(fù)向壓差時(shí)(P3<P2)，EGR廢氣無法順利進(jìn)入進(jìn)氣管進(jìn)行混合，此時(shí)如果EGR閥處于打開狀態(tài)，新鮮空氣可能會(huì)倒流回排氣側(cè)。出現(xiàn)倒流會(huì)導(dǎo)致新鮮進(jìn)氣量增加，進(jìn)氣量設(shè)定值A(chǔ)irCtl_mDes與實(shí)際值的偏差A(yù)irCtl_mAct會(huì)不斷增大，進(jìn)而出現(xiàn)EGR與VTG控制紊亂問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種EGR與VTG的控制方法及系統(tǒng)，能防止驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)值時(shí)，EGR和VTG控制紊亂的問題，具有提高控制穩(wěn)定性和響應(yīng)性的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明提出了一種EGR與VTG的控制方法，其特征在于，包括:
[0007]獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后壓力和渦輪前壓力的驅(qū)動(dòng)壓差；
[0008]在所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令；
[0009]將所述EGR控制指令發(fā)送至所述EGR，以使所述EGR根據(jù)所述EGR控制指令控制EGR閥的開度；
[0010]將所述VTG控制指令發(fā)送至所述VTG，以使所述VTG根據(jù)所述VTG控制指令控制VTG開度。
[0011]可選的，在根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令之前，還包括:
[0012]在檢測(cè)到所述驅(qū)動(dòng)壓差的數(shù)值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差；
[0013]或者，
[0014]獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度；
[0015]在檢測(cè)到新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差。
[0016]可選的，所述根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令，具體包括:
[0017]對(duì)比所述負(fù)向壓差與預(yù)設(shè)壓差上限、預(yù)設(shè)壓差下限；
[0018]在檢測(cè)到所述負(fù)向壓差大于所述壓差上限，或者，新鮮進(jìn)氣量與EGR閥的開度不滿足同時(shí)增大的條件時(shí)，根據(jù)所述新鮮進(jìn)氣量和預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)氣量獲取進(jìn)氣量偏差，根據(jù)所述進(jìn)氣量偏差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第一 EGR控制指令；
[0019]獲取所述增壓后壓力的實(shí)際壓力值，并根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第一預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第一 VTG控制指令。
[0020]可選的，在檢測(cè)到所述負(fù)向壓差小于所述壓差下限，或者所述新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第二 EGR控制指令；
[0021 ]根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第二預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第二 VTG控制指令。
[0022]可選的，所述根據(jù)所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，具體包括:
[0023]獲取所述待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和噴油量，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度；
[0024]相應(yīng)地，所述根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，具體包括:
[0025]根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述壓力偏差開度獲取VTG的目標(biāo)開度。
[0026]本發(fā)明還提出了一種EGR與VTG的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0027]獲取模塊，用于獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后壓力和渦輪前壓力的驅(qū)動(dòng)壓差；
[0028]指令生成模塊，用于在所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令；
[0029]發(fā)送模塊，用于將所述EGR控制指令發(fā)送至所述EGR，以使所述EGR根據(jù)所述EGR控制指令控制EGR閥的開度;將所述VTG控制指令發(fā)送至所述VTG，以使所述VTG根據(jù)所述VTG控制指令控制VTG開度。
[0030]可選的，還包括:狀態(tài)確認(rèn)模塊；
[0031]所述狀態(tài)確認(rèn)模塊，用于在根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令之前，在檢測(cè)到所述驅(qū)動(dòng)壓差的數(shù)值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差；
[0032]或者，獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度;在檢測(cè)到新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差。
[0033]可選的，所述指令生成模塊，具有用于對(duì)比所述負(fù)向壓差與預(yù)設(shè)壓差上限、預(yù)設(shè)壓差下限；
[0034]在檢測(cè)到所述負(fù)向壓差大于所述壓差上限，或者，新鮮進(jìn)氣量與EGR閥的開度不滿足同時(shí)增大的條件時(shí)，根據(jù)所述新鮮進(jìn)氣量和預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)氣量獲取進(jìn)氣量偏差，根據(jù)所述進(jìn)氣量偏差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第一 EGR控制指令；
[0035]獲取增壓后壓力的實(shí)際壓力值，并根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第一預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第一VTG控制指令。
[0036]可選的，所述指令生成模塊，具有用于在檢測(cè)到所述負(fù)向壓差小于所述壓差下限，或者所述新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第二EGR控制指令；
[0037]根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第二預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第二 VTG控制指令。
[0038]可選的，所述指令生成模塊，還用于獲取所述待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和噴油量，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度；
[0039]根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述壓力偏差開度獲取VTG的目標(biāo)開度。
[0040]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提出的EGR與VTG的控制方法，通過驅(qū)動(dòng)壓差修正EGR與VTG的控制策略，能防止驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)值時(shí)，出現(xiàn)EGR和VTG控制紊亂的問題，具有提高控制穩(wěn)定性和響應(yīng)性的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0041]通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中:
[0042]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制方法中發(fā)動(dòng)機(jī)的配置簡(jiǎn)圖；
[0043]圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制方法的流程示意圖；
[0044]圖3示出了本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制方法中ΛP觸發(fā)狀態(tài)的流程不意圖；
[0045]圖4示出了本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制方法中EGR與VGT的控制邏輯示意圖；
[0046]圖5示出了本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制方法中ΛΡ范圍判斷邏輯；
[0047]圖6示出了本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制系統(tǒng)的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0049]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制方法的流程示意圖，參照?qǐng)D2，該EGR與VTG的控制方法，包括:
[0050]210、電子控制單元ECU獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后壓力Ρ2和渦輪前壓力Ρ3的驅(qū)動(dòng)壓差;
[0051]需要說明的是，參照?qǐng)D1，Ρ2為進(jìn)氣管中經(jīng)過VTG增壓器增壓之后的壓力，Ρ3為經(jīng)過渦輪端之前的排氣管的壓力，Ρ2和Ρ3的數(shù)值可通過壓力傳感器檢測(cè)獲得，壓力傳感器的安裝位置可視具有情況而定，此處不再贅述；
[0052]另外，Ρ3的值還可以通過空氣模型來計(jì)算獲取，或者是通過排氣管出口壓力與后處理系統(tǒng)阻力以及渦輪機(jī)做功來計(jì)算獲??；
[0053]220、在所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令；
[0054]需要說明的是，Ρ3〈Ρ2時(shí)出現(xiàn)負(fù)向壓差，并基于負(fù)向壓差的值生成控制指令；
[0055]230、將所述EGR控制指令發(fā)送至所述EGR，以使所述EGR根據(jù)所述EGR控制指令控制EGR閥的開度；
[0056]240、將所述VTG控制指令發(fā)送至所述VTG，以使所述VTG根據(jù)所述VTG控制指令控制VTG開度。
[0057]需要說明的是，EGR閥的開度可通過位置傳感器反饋給控制系統(tǒng)，現(xiàn)有通用電控EGR閥集成位置傳感器或者為智能控制閥直接反饋開度信息給控制系統(tǒng)。
[0058]本發(fā)明通過驅(qū)動(dòng)壓差修正EGR與VTG的控制策略，能防止驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)值時(shí)，出現(xiàn)EGR和VTG控制紊亂的問題，具有提高控制穩(wěn)定性和響應(yīng)性的優(yōu)點(diǎn)。
[0059]下面對(duì)本發(fā)明中判斷負(fù)向壓差狀態(tài)的步驟進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0060]在一可行的實(shí)施例中，ECU在檢測(cè)到所述驅(qū)動(dòng)壓差ΛΡ的數(shù)值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差；
[0061 ]在一可行的實(shí)施例中，獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度；
[0062]在檢測(cè)到新鮮進(jìn)氣量和閥的開度同時(shí)增加時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差；
[0063]需要說明的是，新鮮進(jìn)氣量可以通過傳感器測(cè)量，傳感器的位置可以為壓氣機(jī)入口之前、中冷器與壓氣機(jī)之間、中冷器與進(jìn)氣歧管EGR混合點(diǎn)之間等；傳感器的形式可以為實(shí)際的流量傳感器、物理模型計(jì)算流量等。
[0064]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制方法中ΛΡ觸發(fā)狀態(tài)的流程示意圖，參照?qǐng)D3:
[0065]EGRCtl_pDevP 為 EGR 驅(qū)動(dòng)壓差 AP = P3-P2，EGRCtl_pHiDevP 為某一工況下壓差上限，EGRCtl_pLoDevP為某一工況下壓差下限，EGRCtl_st為EGR驅(qū)動(dòng)壓差所處范圍的狀態(tài)；
[0066]由圖3可知的是，對(duì)比所述負(fù)向壓差與預(yù)設(shè)壓差上限、預(yù)設(shè)壓差下限；當(dāng)EGRCtl_pDevP大于EGRCtl_pHiDevP時(shí)，該變量為O ；當(dāng)EGRCtl_pDevP小于EGRCtl_pLoDevP時(shí)，該變量為I;變量O和I將觸發(fā)采用何種方式控制EGR與VTG。
[0067]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制方法中EGR與VGT的控制邏輯示意圖，下面參照?qǐng)D4對(duì)EGR與VGT的控制邏輯進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0068]由圖可知的是，當(dāng)條件EGRCtl_st狀態(tài)為O時(shí)，即變量為O時(shí)，EGR控制輸出執(zhí)行①路徑，此路徑為基于新鮮進(jìn)氣流量的閉環(huán)控制。當(dāng)EGRCtl_st狀態(tài)為I時(shí)，EGR控制執(zhí)行②路徑，此時(shí)通過標(biāo)定的EGR開度執(zhí)行；當(dāng)條件EGRCtl_st狀態(tài)為O時(shí)，VTG控制輸出執(zhí)行③路徑；當(dāng)EGRCtl_st狀態(tài)為I時(shí)，VTG控制執(zhí)行④路徑，VTG控制基于壓力偏差控制VTG開度；
[0069]在狀態(tài)為O時(shí)，即檢測(cè)到所述負(fù)向壓差大于所述壓差上限，根據(jù)所述新鮮進(jìn)氣量和預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)氣量獲取進(jìn)氣量偏差，根據(jù)所述進(jìn)氣量偏差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第一EGR控制指令；
[0070]獲取所述增壓后壓力的實(shí)際壓力值，并根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第一預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第一 VTG控制指令。
[0071]在狀態(tài)為I時(shí)，即檢測(cè)到所述負(fù)向壓差小于所述壓差下限，根據(jù)所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第二 EGR控制指令；
[0072]根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第二預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第二 VTG控制指令。
[0073]在一可行的實(shí)施例中，在新鮮進(jìn)氣量或EGR閥的開度不滿足同時(shí)增加的條件時(shí)，設(shè)置條件EGRCtl_st狀態(tài)為O;所述新鮮進(jìn)氣量和同時(shí)增加閥的開度同時(shí)增加時(shí)，設(shè)置條件EGRCtl_st 狀態(tài)為 I。
[0074]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制方法中ΛΡ范圍判斷邏輯，參照?qǐng)D5:
[0075]其中，EGRCtl_nEng為待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量的設(shè)定量，EGRCtl_nEng為待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；
[0076]通過查MAP確定不同ΛΡ下轉(zhuǎn)速和油量噴油量的限值；
[0077]基于獲取的所述待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和噴油量，通過PID控制器，結(jié)合所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度；
[0078]結(jié)合所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述壓力偏差開度獲取VTG的目標(biāo)開度。
[0079]下面對(duì)本方法的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0080]當(dāng)渦前壓力Ρ3小于增壓后壓力Ρ2時(shí)，此時(shí)EGR驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)值，如果EGR閥為打開狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)新鮮進(jìn)氣量通過EGR管路倒流回排氣側(cè)。為解決這個(gè)問題，技術(shù)方案總體思路如下:
[0081]1、判斷負(fù)向壓差狀態(tài)的方案如下:
[0082]方案一:在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，實(shí)時(shí)采集Ρ3與Ρ2，并計(jì)算出驅(qū)動(dòng)壓差實(shí)際值ΛΡ=Ρ3-Ρ2，將該值引入到EGR控制與VTG控制策略中。當(dāng)ΛΡ小于某一標(biāo)定量(小于O的一個(gè)值)時(shí)，EGR控制輸出量不再根據(jù)進(jìn)氣量偏差進(jìn)行正常閉環(huán)PID控制，而是切換到另一種控制邏輯，使EGR控制輸出量向EGR閥關(guān)閉的方向調(diào)整，直至ΛΡ大于標(biāo)定量(大于O的一個(gè)值)。
[0083]方案二:當(dāng)ΛΡ小于某一標(biāo)定量(小于O的一個(gè)值)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致新鮮進(jìn)氣量mAct不斷增大，進(jìn)氣量偏差A(yù)m=mDes-mAct會(huì)不斷減小，直到EGR閥全開，VTG控制趨于穩(wěn)定，此時(shí)進(jìn)氣量不再增大。通過判斷出該狀態(tài):新鮮進(jìn)氣量增加的同時(shí)EGR閥開度也再增加，此時(shí)EGR控制輸出量不再根據(jù)進(jìn)氣量偏差進(jìn)行正常閉環(huán)PID控制，而是切換到另一種控制邏輯使EGR控制輸出量向EGR閥關(guān)閉的方向調(diào)整，直到驅(qū)動(dòng)壓差正常。
[0084]2、基于上述兩個(gè)判斷負(fù)向壓差狀態(tài)的方案，EGR與VTG的控制邏輯如下:
[0085]方案一:
[0086]當(dāng)ΛΡ大于該工況下的壓差上限時(shí)EGRCtl_pHiDevP時(shí)，EGR系統(tǒng)控制采用新鮮進(jìn)氣量閉環(huán)控制，流量傳感器測(cè)量得到實(shí)際進(jìn)氣量，與目標(biāo)進(jìn)氣量的進(jìn)行差值得到偏差，通過PID控制器，得到EGR閥控制開度。當(dāng)ΛΡ小于該工況下的壓差下限AirCtl_pLoDevP時(shí)，EGR系統(tǒng)控制不再根據(jù)上述基于新鮮進(jìn)氣量控制。此時(shí)，為防止新鮮進(jìn)氣量通過EGR管路進(jìn)入排氣側(cè)，需要盡快將EGR閥關(guān)閉，或者維持在預(yù)設(shè)的開度，以保證ΛΡ維持在能夠正向驅(qū)動(dòng)EGR廢氣的水平。EGR閥開度控制采用開環(huán)控制方式，通過轉(zhuǎn)速與噴油量標(biāo)定EGR開度Map，該MAP是需要通過試驗(yàn)過程得到。
[0087]當(dāng)出現(xiàn)ΛΡ無法正常驅(qū)動(dòng)EGR廢氣正向流動(dòng)時(shí)，EGR系統(tǒng)控制采用上述的方法外，需要對(duì)維持最小ΛΡ下的進(jìn)氣壓力值做一定修正。因?yàn)楫?dāng)ΛΡ無法正常驅(qū)動(dòng)EGR廢氣正向流動(dòng)時(shí)，渦前壓力是在減小的過程，部分新鮮進(jìn)氣會(huì)驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)做功，VTG開度也會(huì)減小，此時(shí)為快速將ΛΡ提高，需要將進(jìn)氣壓力設(shè)定值提高。當(dāng)ΛΡ大于標(biāo)定參數(shù)EGRCtl_pHiDeVP_(^f，VTG控制通過壓力傳感器采集的增壓后進(jìn)氣壓力實(shí)際值，與該狀態(tài)下壓力設(shè)定值做差值，得到進(jìn)氣壓力控制偏差，通過PID控制器得到VTG控制開度，該狀態(tài)下設(shè)定值Map定為VTGCtl_pDes_Mapl。當(dāng)ΛΡ小于標(biāo)定參數(shù)EGRCtl_pLoDevP_C時(shí)，VTG控制仍采用進(jìn)氣壓力閉環(huán)控制，但設(shè)定壓力值Map與上一狀態(tài)不同，定義為VTGCtl_pDes_Map2。
[0088]其中，對(duì)于VTG控制，為保證P2不變，在EGRCtl_st為I時(shí)，采用另外一組控制參數(shù)，包括壓力設(shè)定值、PID控制器參數(shù)以及前饋控制參數(shù)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)出現(xiàn)負(fù)向壓差時(shí)，VTG控制的PID響應(yīng)性需要更快一些，來達(dá)到正向壓差。
[0089]方案二:
[0090]該方案與方案一的區(qū)別在于，確定出現(xiàn)進(jìn)氣倒流回進(jìn)氣側(cè)的方式，該方案是通過識(shí)別出新鮮進(jìn)氣量增加的同時(shí)EGR閥開度也再增加的狀態(tài)來進(jìn)行控制的；
[0091 ]即在檢測(cè)到新鮮進(jìn)氣量和EGR閥開度不滿足同時(shí)增大的條件時(shí)，設(shè)置條件EGRCtl_st狀態(tài)為O;所述新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，設(shè)置條件EGRCtl_st狀態(tài)為I。
[0092]綜上所述，本發(fā)明通過驅(qū)動(dòng)壓差修正EGR與VTG的控制策略，能防止驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)值時(shí)，出現(xiàn)EGR和VTG控制紊亂的問題，具有提高控制穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)；另外，在EGRCtl_st為O或者I時(shí)，采用兩組控制參數(shù)，以提高PID響應(yīng)性速度。
[0093]對(duì)于方法實(shí)施方式，為了簡(jiǎn)單描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明實(shí)施方式并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明實(shí)施方式，某些步驟可以采用其他順序或者同時(shí)進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說明書中所描述的實(shí)施方式均屬于優(yōu)選實(shí)施方式，所涉及的動(dòng)作并不一定是本發(fā)明實(shí)施方式所必須的。
[0094]圖6為本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種EGR與VTG的控制系統(tǒng)的流程示意圖，參照?qǐng)D6，該EGR與VTG的控制系統(tǒng)，包括:
[0095]獲取模塊610，用于獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后壓力和渦輪前壓力的驅(qū)動(dòng)壓差；
[0096]指令生成模塊620，用于在所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令；
[0097]發(fā)送模塊630，用于將所述EGR控制指令發(fā)送至所述EGR，以使所述EGR根據(jù)所述EGR控制指令控制EGR閥的開度;將所述VTG控制指令發(fā)送至所述VTG，以使所述VTG根據(jù)所述VTG控制指令控制VTG開度。
[0098]本發(fā)明通過驅(qū)動(dòng)壓差修正EGR與VTG的控制策略，能防止驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)值時(shí)，出現(xiàn)EGR和VTG控制紊亂的問題，具有提高控制穩(wěn)定性和響應(yīng)性的優(yōu)點(diǎn)。
[0099]本實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括:狀態(tài)確認(rèn)模塊640;
[0100]所述狀態(tài)確認(rèn)模塊640，用于在根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令之前，在檢測(cè)到所述驅(qū)動(dòng)壓差的數(shù)值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差；[0101 ]或者，獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度;在檢測(cè)到新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差。
[0102]本實(shí)施例中，所述指令生成模塊620具有用于對(duì)比所述負(fù)向壓差與預(yù)設(shè)壓差上限、預(yù)設(shè)壓差下限；
[0103]在檢測(cè)到所述負(fù)向壓差大于所述壓差上限，或者，新鮮進(jìn)氣量與EGR閥的開度不滿足同時(shí)增大的條件時(shí)，根據(jù)所述新鮮進(jìn)氣量和預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)氣量獲取進(jìn)氣量偏差，根據(jù)所述進(jìn)氣量偏差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第一 EGR控制指令；
[0104]獲取增壓后壓力的實(shí)際壓力值，并根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第一預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第一VTG控制指令。
[0105]本實(shí)施例中，所述指令生成模塊620具有用于在檢測(cè)到所述負(fù)向壓差小于所述壓差下限，或者所述新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第二EGR控制指令；
[0106]根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第二預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第二 VTG控制指令。
[0107]本實(shí)施例中，所述指令生成模塊620，還用于獲取所述待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和噴油量，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度；
[0108]根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述壓力偏差開度獲取VTG的目標(biāo)開度。
[0109]對(duì)于裝置實(shí)施方式而言，由于其與方法實(shí)施方式基本相似，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施方式的部分說明即可。
[0110]應(yīng)當(dāng)注意的是，在本發(fā)明的裝置的各個(gè)部件中，根據(jù)其要實(shí)現(xiàn)的功能而對(duì)其中的部件進(jìn)行了邏輯劃分，但是，本發(fā)明不受限于此，可以根據(jù)需要對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行重新劃分或者組合。
[0111]本發(fā)明的各個(gè)部件實(shí)施方式可以以硬件實(shí)現(xiàn)，或者以在一個(gè)或者多個(gè)處理器上運(yùn)行的軟件模塊實(shí)現(xiàn)，或者以它們的組合實(shí)現(xiàn)。本裝置中，PC通過實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)對(duì)設(shè)備或者裝置遠(yuǎn)程控制，精準(zhǔn)的控制設(shè)備或者裝置每個(gè)操作的步驟。本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行這里所描述的方法的一部分或者全部的設(shè)備或者裝置程序(例如，計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)。這樣實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，并且程序產(chǎn)生的文件或文檔具有可統(tǒng)計(jì)性，產(chǎn)生數(shù)據(jù)報(bào)告和CPk報(bào)告等，能對(duì)功放進(jìn)行批量測(cè)試并統(tǒng)計(jì)。應(yīng)該注意的是上述實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施方式。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。本發(fā)明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個(gè)可以是通過同一個(gè)硬件項(xiàng)來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。
[0112]雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種EGR與VTG的控制方法，其特征在于，包括: 獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后壓力和渦輪前壓力的驅(qū)動(dòng)壓差； 在所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令； 將所述EGR控制指令發(fā)送至所述EGR，以使所述EGR根據(jù)所述EGR控制指令控制EGR閥的開度； 將所述VTG控制指令發(fā)送至所述VTG，以使所述VTG根據(jù)所述VTG控制指令控制VTG開度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令之前，還包括: 在檢測(cè)到所述驅(qū)動(dòng)壓差的數(shù)值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差； 或者， 獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度； 在檢測(cè)到新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令，具體包括: 對(duì)比所述負(fù)向壓差與預(yù)設(shè)壓差上限、預(yù)設(shè)壓差下限； 在檢測(cè)到所述負(fù)向壓差大于所述壓差上限，或者新鮮進(jìn)氣量和EGR閥開度不滿足同時(shí)增大的條件時(shí)，根據(jù)所述新鮮進(jìn)氣量和預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)氣量獲取進(jìn)氣量偏差，根據(jù)所述進(jìn)氣量偏差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第一 EGR控制指令； 獲取所述增壓后壓力的實(shí)際壓力值，并根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第一預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第一VTG控制指令。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在檢測(cè)到所述負(fù)向壓差小于所述壓差下限，或者所述新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第二EGR控制指令； 根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第二預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第二 VTG控制指令。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，具體包括: 獲取所述待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和噴油量，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度； 相應(yīng)地，所述根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，具體包括: 根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述壓力偏差開度獲取VTG的目標(biāo)開度。6.一種EGR與VTG的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后壓力和渦輪前壓力的驅(qū)動(dòng)壓差； 指令生成模塊，用于在所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令； 發(fā)送模塊，用于將所述EGR控制指令發(fā)送至所述EGR，以使所述EGR根據(jù)所述EGR控制指令控制EGR閥的開度;將所述VTG控制指令發(fā)送至所述VTG，以使所述VTG根據(jù)所述VTG控制指令控制VTG開度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:狀態(tài)確認(rèn)模塊； 所述狀態(tài)確認(rèn)模塊，用于在根據(jù)所述負(fù)向壓差生成EGR控制指令和VTG控制指令之前，在檢測(cè)到所述驅(qū)動(dòng)壓差的數(shù)值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差； 或者，獲取待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度；在檢測(cè)到新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，確定所述驅(qū)動(dòng)壓差為負(fù)向壓差。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述指令生成模塊，具有用于對(duì)比所述負(fù)向壓差與預(yù)設(shè)壓差上限、預(yù)設(shè)壓差下限； 在檢測(cè)到所述負(fù)向壓差大于所述壓差上限，或者，新鮮進(jìn)氣量和EGR閥開度不滿足同時(shí)增大的條件時(shí)，根據(jù)所述新鮮進(jìn)氣量和預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)氣量獲取進(jìn)氣量偏差，根據(jù)所述進(jìn)氣量偏差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第一 EGR控制指令； 獲取增壓后壓力的實(shí)際壓力值，并根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第一預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第一 VTG控制指令。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述指令生成模塊，具有用于在檢測(cè)到所述負(fù)向壓差小于所述壓差下限，或者所述新鮮進(jìn)氣量和EGR閥的開度同時(shí)增加時(shí)，根據(jù)所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述EGR閥的目標(biāo)開度生成第二 EGR控制指令； 根據(jù)所述實(shí)際壓力值和第二預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力獲取壓力偏差，根據(jù)所述壓力偏差獲取VTG的目標(biāo)開度，并根據(jù)所述VTG的目標(biāo)開度生成第二 VTG控制指令。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述指令生成模塊，還用于獲取所述待控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和噴油量，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述負(fù)向壓差獲取EGR閥的目標(biāo)開度； 根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、所述噴油量以及所述壓力偏差開度獲取VTG的目標(biāo)開度。
【文檔編號(hào)】F02D41/00GK105888861SQ201610218908
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】代子陽, 欒軍山, 姚旺, 張廣西, 鐘躍蘭
【申請(qǐng)人】濰柴動(dòng)力股份有限公司