CN110500191A - 节气门控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明通过提供的一种节气门控制方法及装置，通过判定发动机处于中高负荷运转状态后，当发动机进入断油工况时，根据当前增压压力和当前转速查询预设表得到的节气门开度设定值，并根据节气门开度设定值及时调整控制节气门的闭合位置，使节气门与增压器之间不再形成相对密闭的空间，避免增压器出现喘振现象。

Description

节气门控制方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种节气门控制方法及装置。

背景技术

为实现发动机小型化、高功率、低油耗设计，增压技术在发动机上的应用越来越普遍。当发动机高速运行时，增压器的增压压力与发动机的转速有关，发动机节气门的开度值是由扭矩需求决定的。

由于整车工况的复杂性，增压器需对不同工况做适应性设计。当整车在中高负荷工况工作下急松油门，此时节气门关闭，节气门前及压气机出口后管路中就会积聚大量高压气体，如不及时将气体排出，高压气体会使增压器产生喘振噪音，严重时可能会损坏发动机进气管和增压器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节气门控制方法及装置，以解决现有技术中增压器在断油工况下出现喘振的问题。

第一方面，本发明提供一种节气门控制方法，包括：

获取发动机的增压压力和转速；

根据所述增压压力和转速，判断所述发动机是否处于中高负荷运转状态；

若判定所述发动机处于中高负荷运转状态，则根据所述发动机的扭矩需求判断所述发动机是否进入断油工况；

当判定所述发动机进入断油工况时，获取发动机的当前增压压力和当前转速；并根据所述当前增压压力和当前转速查询预设表得到的节气门开度设定值；

根据所述节气门开度设定值控制节气门闭合位置。

在一种可能的设计中，所述根据所述发动机的扭矩需求判断所述发动机是否进入断油工况，包括：

若所述发动机的扭矩需求不存在，则判定所述发动机进入断油工况；

其中，所述发动机的扭矩需求包括转速闭环扭矩需求、踏板需求扭矩或外部扭矩需求。

在一种可能的设计中，所述根据所述节气门开度设定值控制节气门闭合位置之后，还包括：

在所述发动机处于以下至少一种预设工况时，恢复所述发动机节气门为正常设定值；

其中所述预设工况包括：

当所述发动机的转速小于预设的第一标定量，且持续时间超过第一标定时间时；

当所述发动机的增压压力小于预设的第二标定量，且持续时间超过第二标定时间时；

当所述发动机的扭矩需求存在时。

在一种可能的设计中，所述根据所述增压压力和转速，判断所述发动机是否处于中高负荷运转状态，包括：

根据所述转速获取所述发动机的判断阈值；

若所述增压压力大于等于所述发动机的判断阈值，则确定所述发动机处于中高负荷运转状态。

在一种可能的设计中，所述根据所述转速确定所述发动机的判定阈值，包括：

根据所述转速查询CURE，获得所述转速对应的判断阈值。

第二方面，本发明实施例提供一种节气门控制装置，基于第一方面任一项所述的节气门控制方法，包括：

获取模块，用于获取发动机的增压压力和转速；

第一判断模块，用于根据所述增压压力和转速，判断所述发动机是否处于中高负荷运转状态；

第二判断模块，用于若判定所述发动机处于中高负荷运转状态，则根据所述发动机的扭矩需求判断所述发动机是否进入断油工况；

查询模块，用于当判定所述发动机进入断油工况时，获取发动机的当前增压压力和当前转速；并根据所述当前增压压力和当前转速查询预设表得到的节气门开度设定值；

控制模块，用于根据所述节气门开度设定值控制节气门闭合位置。

在一种可能的设计中，所述第二判断模块包括判定单元：

若所述发动机的扭矩需求不存在，则所述判定单元判定所述发动机进入断油工况；其中，所述发动机的扭矩需求包括转速闭环扭矩需求、踏板需求扭矩或外部扭矩需求。

在一种可能的设计中，还包括：恢复模块，具体用于在所述发动机处于以下至少一种预设工况时，所述恢复模块用于恢复所述发动机节气门为正常设定值；其中所述预设工况包括：当所述发动机的转速小于预设的第一标定量，且持续时间超过第一标定时间时；当所述发动机的增压压力小于预设的第二标定量，且持续时间超过第二标定时间时；当所述发动机的扭矩需求存在时。

第三方面，本发明实施例提供一种节气门控制设备，包括：至少一个处理器、存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的节气门控制方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面任一项所述的节气门控制方法。

本发明实施例提供的一种节气门控制方法及装置，通过在发动机在中高负荷运转后进入断油工况时，及时调整控制节气门的闭合位置，使节气门与增压器之间不再形成相对密闭的空间，避免增压器出现喘振现象。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例提供的节气门控制架构示意图；

图2为本发明实施例提供的节气门控制方法流程图一；

图3为本发明实施例提供的节气门控制方法流程图二；

图4为本发明实施例提供的节气门控制装置的结构示意图一；

图5为本发明实施例提供的节气门控制装置的结构示意图二；

图6为本发明实施例提供的节气门控制设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

图1为本发明实施例提供的节气门控制架构示意图，如图1所示：本发明实施例中节气门控制架构包括：电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)101、发动机102、增压器103和节气门104。ECU101分别与发动机102、增压器103和节气门104连接，ECU101负责把控制参数分别传输至发动机102、增压器103和节气门104，发动机102、增压器103和节气门104分别执行预定的控制功能。

ECU101由微处理器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成，用来连接众多的输入输出电路，随时监控着输入的各种数据(比如刹车、换档等)和汽车运行的各种状态(加速、打滑、油耗等)。汽车发动机102是为汽车提供动力的装置，常见的汽油机和柴油机都属于往复活塞式内燃机，是将燃料的化学能转化为活塞运动的机械能并对外输出动力。增压器103将空气在供入气缸之前预先压缩，以提高空气密度、增加进气量。

在一些场景下，在汽车高速运行过程中，当发动机102从中高负荷运行工况到断油工况切换时，由于节气门104开度的控制是由扭矩需求决定的，所以此时节气门104如果没有其他扭矩需求时将会处在近乎关闭的状态，增压器出口到节气门104之间突然形成封闭的容积空间，此时由于增压器103驱动流量减小，增压后的流量增加，造成增压器103两端的速度不均匀或出现倒流的现象，从而发生喘振现象。本发明通过当发动机102从高负荷运行工况到断油工况切换时，主动调整节气门104开度，使节气门104与增压器103之间不再形成相对密闭的空间，从而防止出现喘振现象。

图2为本发明实施例提供的节气门控制方法流程图一。本实施例的方法的执行主体可以为图1中的ECU，如图2所示，节气门控制方法包括以下步骤：

S21：获取发动机的增压压力和转速。

发动机的运行状态主要与增压器的增压压力和发动机转速有关，可通过实时获取发动机的增压压力和发动机的转速监测发动机的运行状态。

S22：根据所述增压压力和转速，判断所述发动机是否处于中高负荷运转状态。

若增压器的增压压力和发动机的转速大于中高负荷的标定值，则可判断发动机处于中高负荷运转状态。当判定发动机处于中高负荷运转状态时，说明汽车当前处于高速行驶情况下，发动机的转速大于标定转速值。不同类型的发动机中高负荷标定值会有所差异。

S23：若判定所述发动机处于中高负荷运转状态，则根据所述发动机的扭矩需求判断所述发动机是否进入断油工况。

发动机的运行工况与发动机的扭矩需求有关，可根据发动机的扭矩需求判断发动机是否进入断油工况。当判定发动机处于中高负荷运转状态后，若此时发动机进入断油工况，增压器可能会出现喘振现象。

S24：当判定所述发动机进入断油工况时，获取发动机的当前增压压力和当前转速；并根据所述当前增压压力和当前转速查询预设表得到的节气门开度设定值。

当发动机处于中高负荷运转状态时，若此时发动机进入断油工况，为了防止增压器出现喘振现象，可先获取发动机的当前增压压力和当前转速，再根据发动机的当前增压压力和当前转速通过查询预设表获得节气门开度的设定值。其中，所述预设表为发动机转速和发动机增压压力与节气门开度值的关系对照表，通过预设表，可根据已知的发动机当前转速和发动机增压压力查询预设表得到适合于当前发动机工况的可以防止增压器出现喘振现象的节气门开度的设定值，不同转速和增压压力对应的预防喘振的节气门开度需求值不一样。

S25：根据所述节气门开度设定值控制节气门闭合位置。

在断油工况下，节气门开启可以一定程度上减少泵气损失，如果此时发动机处在排气制动工况下，此时开启节气门增加进气可以一定程度上增加制动效果。通过由发动机当前的增压压力和发动机转速获得节气门开度的设定值，并根据获得的节气门开度的设定值控制节气门的闭合位置，消除喘振现象。

从上述实施例可知，通过判定发动机处于中高负荷运转状态后，当发动机进入断油工况时，根据当前增压压力和当前转速查询预设表得到的节气门开度设定值，并根据节气门开度设定值及时调整控制节气门的闭合位置，使节气门与增压器之间不再形成相对密闭的空间，避免增压器出现喘振现象。

在本发明的一个实施例中，步骤S23中根据所述发动机的扭矩需求判断所述发动机是否进入断油工况，具体包括：

若所述发动机的扭矩需求不存在，则判定所述发动机进入断油工况；其中，所述发动机的扭矩需求包括转速闭环扭矩需求、踏板需求扭矩或外部扭矩需求。

其中，由于节气门开度的控制是由扭矩需求决定的，因此当不存在扭矩需求时，发动机进入断油工况，此时节气门如果没有其他请求将会处在近乎关闭的状态，有可能导致喘振现象的发生。

从上述实施例可知，通过判断是否存在发动机的扭矩需求，可准确的判定出发动机处于断油工况，从而可以及时的调整节气门的设定值，避免出现喘振现象。

在本发明的一个实施例中，在步骤S25根据所述节气门开度设定值控制节气门闭合位置之后，还包括：

在所述发动机处于以下至少一种预设工况时，恢复所述发动机节气门为正常设定值；其中所述预设工况包括：当所述发动机的转速小于预设的第一标定量，且持续时间超过第一标定时间时；当所述发动机的增压压力小于预设的第二标定量，且持续时间超过第二标定时间时；当所述发动机的扭矩需求存在时。

其中，当发动机的转速小于预设的第一标定量且持续时间超过第一标定时间时；或者，发动机的增压压力小于预设的第二标定量，且持续时间超过第二标定时间时，说明汽车当前处于低负荷运行情况，不存在出现喘振的可能性；当存在发动机的扭矩需求时，说明汽车不属于断油工况，需要按照驾驶员的扭矩需求运行。此时可恢复发动机的节气门为正常设定值。以上三种情况的任意一种情况都表示当前增压器已经缓解了喘振现象，改善了发动机的运行情况。

从上述实施例可知，在根据所述节气门开度设定值控制节气门闭合位置之后，逐渐的缓解了喘振现象，可恢复发动机节气门的开度值为正常设定值，保证汽车发动机以最佳控制状态继续行驶。

图3为本发明实施例提供的节气门控制方法流程图二，在图2实施例的基础上，如图3所示，步骤S22根据所述增压压力和转速，判断所述发动机是否处于中高负荷运转状态，具体包括：

S31：根据所述转速获取所述发动机的判断阈值。

通过发动机的转速可判断当前发动机的运行状态，且发动机的转速影响增压器的增压压力值，不同转速下表征发动机处于中高负荷工况的增压压力的判断阈值是不同的，因此根据发动机转速获取该转速下发动机的增压压力的判断阈值，可以保证中高负荷工况的判断更加准确。

具体地，可以根据所述转速查询CURE，获得所述转速对应的判断阈值。

S32：若所述增压压力大于等于所述发动机的判断阈值，则确定所述发动机处于中高负荷运转状态。

当发动机的增压压力大于当前转速对应的判断阈值，则说明发动机处于中高负荷运行状态。当发动机处于中高负荷运行状态下时，如果发动机进入断油工况时可能会出现喘振现象。

从上述实施例可知，根据发动机的转速可获取对应的发动机判断阈值，若获得的发动机的增压压力大于或者等于发动机的判断阈值时，则可确定当前转速下，发动机处于中高负荷运转状态。

图4为本发明实施例提供的节气门控制装置的结构示意图一。如图4所示，该节气门控制装置40包括：获取模块401、第一判断模块402、第二判断模块403、查询模块404和控制模块405。

获取模块401，用于获取发动机的增压压力和转速。

第一判断模块402，用于根据所述增压压力和转速，判断所述发动机是否处于中高负荷运转状态。

第二判断模块403，用于若判定所述发动机处于中高负荷运转状态，则根据所述发动机的扭矩需求判断所述发动机是否进入断油工况。

查询模块404，用于当判定所述发动机进入断油工况时，获取发动机的当前增压压力和当前转速；并根据所述当前增压压力和当前转速查询预设表得到的节气门开度设定值。

控制模块405，用于根据所述节气门开度设定值控制节气门闭合位置。

本实施例提供的装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

在本发明的一个实施例中，所述第二判断模块403，具体用于若所述发动机的扭矩需求不存在，则判定所述发动机进入断油工况。其中，所述发动机的扭矩需求包括转速闭环扭矩需求、踏板需求扭矩或外部扭矩需求。

图5为本发明实施例提供的节气门控制装置40的结构示意图二。在图4实施例的基础上，该节气门控制装置40还包括：

恢复模块406，用于在所述发动机处于以下至少一种预设工况时，恢复所述发动机节气门为正常设定值；其中所述预设工况包括：当所述发动机的转速小于预设的第一标定量，且持续时间超过第一标定时间时；当所述发动机的增压压力小于预设的第二标定量，且持续时间超过第二标定时间时；当所述发动机的扭矩需求存在时。

在本发明的一个实施例中，所述第一判断模块402，具体用于根据所述转速获取所述发动机的判断阈值；若所述增压压力大于等于所述发动机的判断阈值，则确定所述发动机处于中高负荷运转状态。

在本发明的一个实施例中，所述第一判断模块402，具体还用于根据所述转速查询CURE，获得所述转速对应的判断阈值。

图6为本发明实施例提供的节气门控制设备的硬件结构示意图。如图6所示，本实施例的节气门控制设备60包括：处理器601和存储器602；其中：

存储器602，用于存储计算机执行指令；

处理器601，用于执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述实施例中ECU101所执行的各个步骤。

具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。

在一种可能的设计中，存储器602既可以是独立的，也可以跟处理器601集成在一起。

当存储器602独立设置时，该节气门控制设备还包括总线603，用于连接所述存储器602和处理器601。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上所述的节气门控制的方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。

应理解，上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，简称EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种节气门控制方法，其特征在于，包括：

获取发动机的增压压力和转速；

根据所述增压压力和转速，判断所述发动机是否处于中高负荷运转状态；

若判定所述发动机处于中高负荷运转状态，则根据所述发动机的扭矩需求判断所述发动机是否进入断油工况；

当判定所述发动机进入断油工况时，获取发动机的当前增压压力和当前转速；并根据所述当前增压压力和当前转速查询预设表得到的节气门开度设定值；

根据所述节气门开度设定值控制节气门闭合位置。

2.根据权利要求1所述的节气门控制方法，其特征在于，所述根据所述发动机的扭矩需求判断所述发动机是否进入断油工况，包括：

若所述发动机的扭矩需求不存在，则判定所述发动机进入断油工况；

其中，所述发动机的扭矩需求包括转速闭环扭矩需求、踏板需求扭矩或外部扭矩需求。

3.根据权利要求1所述的节气门控制方法，其特征在于，所述根据所述节气门开度设定值控制节气门闭合位置之后，还包括：

在所述发动机处于以下至少一种预设工况时，恢复所述发动机节气门为正常设定值；

其中所述预设工况包括：

当所述发动机的转速小于预设的第一标定量，且持续时间超过第一标定时间时；

当所述发动机的增压压力小于预设的第二标定量，且持续时间超过第二标定时间时；

当所述发动机的扭矩需求存在时。

4.根据权利要求1所述的节气门控制方法，其特征在于，所述根据所述增压压力和转速，判断所述发动机是否处于中高负荷运转状态，包括：

根据所述转速获取所述发动机的判断阈值；

若所述增压压力大于等于所述发动机的判断阈值，则确定所述发动机处于中高负荷运转状态。

5.根据权利要求4所述的节气门控制方法，其特征在于，所述根据所述转速确定所述发动机的判定阈值，包括：

根据所述转速查询CURE，获得所述转速对应的判断阈值。

6.根据权利要求1所述的节气门控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取发动机的增压压力和转速；

第一判断模块，用于根据所述增压压力和转速，判断所述发动机是否处于中高负荷运转状态；

第二判断模块，用于若判定所述发动机处于中高负荷运转状态，则根据所述发动机的扭矩需求判断所述发动机是否进入断油工况；

查询模块，用于当判定所述发动机进入断油工况时，获取发动机的当前增压压力和当前转速；并根据所述当前增压压力和当前转速查询预设表得到的节气门开度设定值；

控制模块，用于根据所述节气门开度设定值控制节气门闭合位置。

7.根据权利要求6所述的节气门控制装置，其特征在于，

所述第二判断模块，具体用于若所述发动机的扭矩需求不存在，则所述判定单元判定所述发动机进入断油工况；其中，所述发动机的扭矩需求包括转速闭环扭矩需求、踏板需求扭矩或外部扭矩需求。

8.根据权利要求6所述的节气门控制装置，其特征在于，还包括：

恢复模块，具体用于在所述发动机处于以下至少一种预设工况时，恢复所述发动机节气门为正常设定值；其中所述预设工况包括：当所述发动机的转速小于预设的第一标定量，且持续时间超过第一标定时间时；当所述发动机的增压压力小于预设的第二标定量，且持续时间超过第二标定时间时；当所述发动机的扭矩需求存在时。

9.一种节气门控制设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至5任一项所述的节气门控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至5任一项所述的节气门控制方法。