发动机控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种发动机控制方法，包括：接收踏板位置的指示；预处理踏板位置的指示以确定所接收的踏板位置的指示是否对应于反喘振模式激活条件；响应于所接收的踏板位置的指示对应于反喘振模式激活条件，使用增压压力和发动机转速查找静态的控制参数查找表以选择指示气流需求的控制参数；发送所选择的控制参数到ECU以便用该控制参数指示的气流需求来控制发动机。

【技术实现步骤摘要】
发动机控制方法和系统
本专利技术一般涉及发动机控制技术，更具体地说，涉及用于提供改进的发动机控制方法和系统。
技术介绍
汽油或天然气发动机已多年是为多种类型的车辆提供推进的主要模式。因此，旨在提高汽油或天然气发动机的性能在功率和效率等领域是所期望的目标。涡轮增压器是改进了汽油或天然气发动机的性能的一个例子。涡轮增压器可以被认为是作为一种气体压缩机，用于增加进入发动机的空气质量，以产生更多的发动机功率。因此，涡轮增压器是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动之空气压缩机，其可增加进入内燃机或锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中，透过利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。 在汽油或天然气涡轮增压发动机上，潜在的问题在于在节气门关闭的情况下存在压缩机喘振。当节气门关闭从最初基本上打开的位置关闭时，这种情况可能会特别明显。在这方面，当节气门关闭时，压缩的空气将流入节气门，但由于节气门关闭而没有任何出口。压缩空气然后解压缩以回穿过涡轮增压器(造成“喘振”)，这可能是当前堵塞的空气可以采取的唯一路径。喘振可以将空气压力提高到一定程度，可能会由于湍流导致发动机损坏或不良噪音。 为了防止或至少减少压缩机喘振的影响，涡轮增压发动机典型地包括例如再循环阀的设备。该设备进行操作以在节气门关闭时为允许涡轮增压器和节气门之间的空气提供流路，这样排放了多余的空气压力，以保持涡轮增压器在安全区域运转。当使用回流阀时，空气通常再循环回到涡轮增压器的进气口，但也可以是当使用排出阀排放到大气中。通过提供逃逸的空气通路，避免发动机的损坏和噪音以及减少涡轮迟滞的现象，迟滞现象是由于涡轮的减速，这可能因喘振而发生。 对于涡轮增压器来说，喘振是不稳定的工作条件，因此是无益的。喘振是一种物理上的约束并且不能够被涡轮增压器本身完全避免。当涡轮增压器被安装在发动机/车辆上时，它可能在特定工作条件下进入喘振区域。虽然再循环阀或排出阀可有效地防止喘振状况，但回流阀通常不提供发动机功率和效率的改善，却仍增加了发动机的成本和复杂性。因此，可能希望提供一个机制，以避免使用再循环阀。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过发动机控制来改善涡轮增压发动机的工作状况。本专利技术的方法使用踏板位置作为输入以评估喘振风险。当检测到喘振风险时，该方法提供控制命令，该控制命令是根据查找表基于发动机每分钟转速和增压压力所计算的。发动机控制器根据该控制命令使得涡轮增压器持续工作在安全区域中而不需要附加的硬件。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种发动机控制方法，包括:接收踏板位置的指示；预处理踏板位置的指示以确定所接收的踏板位置的指示是否对应于反喘振模式激活条件；响应于所接收的踏板位置的指示对应于反喘振模式激活条件，使用增压压力和发动机转速查找静态的控制参数查找表以选择指示气流需求的控制参数；发送所选择的控制参数到ECU以便用该控制参数指示的气流需求来控制发动机。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种发动机控制系统，包括:汽油或天然气发动机；与该发动机结合的涡轮增压器；发动机控制单元，其包括反喘振控制模块并被配置为控制与发动机和涡轮增压器相关联的至少一些致动器，其中该反喘振控制模块包括:喘振预检测模块，被配置为接收踏板位置的指示，预处理踏板位置的指示以确定所接收的踏板位置的指示是否对应于反喘振模式激活条件，初始控制参数查找表模块，包括静态的控制参数查找表并被配置为响应于踏板位置的指示对应于反喘振模式激活条件，使用增压压力和发动机转速查找控制参数查找表以选择指示气流需求的控制参数；和控制参数处理模块，被配置为接收所选择的控制参数，并且将该控制参数发送到ECU以便用该控制参数所指示的气流需求来控制发动机。 本专利技术仅使用踏板位置信号来评估喘振风险，并且本专利技术使用发动机转速rpm和增压压力来查找初始控制参数。此外，本专利技术还使用衰减曲线来在特定时间中对控制参数进行控制。 通过将本专利技术的方法成为发动机控制软件(过程)的一部分，涡轮增压的发动机能够在不进入“喘振”区域的情况下工作。与现在的主流方法相比，本专利技术的方法消除了用于再循环压缩空气的硬件却具有更好的性能。本专利技术的方法能够降低系统成本、降低涡轮设计复杂性、能更好的被标准化、在车辆中更好的封装，且降低涡轮故障的风险。由于，利用本专利技术的方法消除诸如再循环阀或排出阀等硬件，所以对所有的应用只开发一次软件，缩短了对一个应用的校准工作周期，比如两个月。因为消除了机械故障风险，因而有更好的可靠性。此外，本专利技术的控制算法在校准方面是有利的。 【附图说明】 已经以概括的语句描述了本专利技术，现在将参考附图，这些附图并没有按比例绘制，并且其中:图1是根据本专利技术的一个示例性实施例的一个系统的示意性框图；图2示出的方框图，该方框图示出了用于提供根据本专利技术的示例性实施例的涡轮增压发动机的防喘振的操作模式的装置；图3示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的发动机控制模块、反喘振控制模块以及它们之间通信的方框图；和图4是根据提供根据本专利技术的示例性实施例的涡轮增压发动机的防喘振的操作模式的方法的流程图。 【具体实施方式】 现在在后文中将参考附图来更全面地描述本专利技术的一些实施例，其中示出了本专利技术的一些而不是全部的实施例。实际上，本专利技术的各种实施例能以不同的方式体现并且不应当被认为限制成本文所描述的实施例。相同的参考标号始终表示相同的元件。在以下详细描述中，足够详细地描述了实施例以使得本领域的技术人员能够实施本专利技术。应理解的是在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以利用其他实施例。因此不应以限制性意义来理解以下详细描述。 现在参考图1，提供了示出了包括根据本专利技术的示例实施例的发动机控制单元的系统的特定元件的示例框图。然而，图1是一个示例实施例的说明，并且应当理解的是，包括附加或甚至更少的元件也可与本专利技术的实施例一起使用。该系统包括发动机10，其可以是汽油或天然气发动机。发动机10可以操作为与涡轮增压器12相结合以可操作联通。 系统还可包括发动机控制单元(E⑶)20。E⑶20是电子控制单元，其可包括被配置为控制发动机操作的各个方面的硬件和/或软件部件。特别地，ECU20可接收来自各种发动机传感器22的输入并控制各种发动机致动器24。发动机传感器22可被设置在发动机10中的各种点处以测量或以其他方式确定对应的发动机参数。发动机传感器22的来自可包括节气门位置传感器、空气温度传感器、发动机每分钟转速(RPM)传感器、发动机负载传感器、加速踏板位置传感器和/或其他传感器。发动机致动器24可包括各种继电器、螺线管、点火线圈、或可用于控制对应发动机参数的其他电子可操作设备。 在示例实施例中，E⑶20还可以与布置有发动机10的车辆相关联的其他传感器和致动器通信。在一些情况下，E⑶20可与一个或多个涡轮传感器26 (例如、涡轮增压器废气门位置)和/或一个或多个涡轮致动器28通信。比如，E⑶20可从与E⑶20通信的任何传感器接收有关发动机参数的信息并将控制参数提供给与ECU20通信的任何致动器。 在示例实施例中，E⑶20还可包括反喘振控制模块30。该反喘振控制模块30可以是被配置为执行本文所描述反喘振控制模块30的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机控制方法，包括：接收踏板位置的指示；预处理踏板位置的指示以确定所接收的踏板位置的指示是否对应于反喘振模式激活条件；响应于所接收的踏板位置的指示对应于反喘振模式激活条件，使用增压压力和发动机转速查找静态的控制参数查找表以选择指示气流需求的控制参数；发送所选择的控制参数到ECU以便用该控制参数指示的气流需求来控制发动机。

【技术特征摘要】
1.一种发动机控制方法，包括: 接收踏板位置的指示； 预处理踏板位置的指示以确定所接收的踏板位置的指示是否对应于反喘振模式激活条件； 响应于所接收的踏板位置的指示对应于反喘振模式激活条件，使用增压压力和发动机转速查找静态的控制参数查找表以选择指示气流需求的控制参数； 发送所选择的控制参数到以便用该控制参数指示的气流需求来控制发动机。2.如权利要求1所述的发动机控制方法，还包括:在所接收的踏板位置的指示对应于反喘振模式激活条件时发送打开废气旁通阀的指令。3.如权利要求1所述的发动机控制方法，其中预处理踏板位置的指示以确定所接收的踏板位置的指示是否对应于反喘振模式激活条件包括使用环境压力、环境温度、发动机进气温度/压力的修正中的一个或多个。4.如权利要求1所述的发动机控制方法，还包括用环境压力、环境温度、发动机进气温度/压力中的一个或多个来修正所选择的控制参数。5.如权利要求1-4之一所述的发动机控制方法，还包括:根据接收的踏板位置来评估踏板状态，并使用评估的踏板状态、发动机状态以及时钟中的至少一个来确定反喘振状态。6.如权利要求5所述的发动机控制方法，还包括:如果确定所接收的踏板位置的指示对应于反喘振模式激活条件，则确定发动机处于反喘振状态，否则，确定发动机未处于反喘振状态，并使用目标控制值来控制发动机。7.如权利要求6所述的发动机控制方法，其中目标控制值是所期望的发动机转矩，其是基于加速器踏板位置和车辆速度来确定的。8.如权利要求1-4之一所述的发动机控制方法，还包括:用衰减参数来对所查找出的控制参数进行控制值衰减。9.如权利要求8所述的发动机控制方法，其中衰减参数包括随时间变化的修正参数。10.如权利要求9所述的发动机控制方法，其中衰减参数的变化是线性的或者是函数。11.如权利要求1-4之一所述的发动机控制方法，其中指示气流需求的控制参数包括表示与气流相关的参数。12.如权利要求11述的发动机控制方法，其中与气流相关的参数包括气门位置，进气歧管压力和转矩。13.—种发动机控制系统，包括: 汽油或天然气发动机； 与该发动机结合的涡轮增压器； 发动机控制单元，其包括反喘振控制模块并被配置为控制与发动机和涡轮增压器相关联的至少一些致动器，其中该反喘振控制模块包括: 喘振预检测模块，被...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵德志，顾茸蕾，王小乐，PD马蒂诺，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US