节气门的控制方法技术

本申请提供了一种节气门的控制方法

【技术实现步骤摘要】
节气门的控制方法、控制装置、发动机系统和电子设备


[0001]本申请涉及发动机的节气门控制领域，具体而言，涉及一种节气门的控制方法
、
控制装置
、
发动机系统
、
计算机可读存储介质和电子设备
。

技术介绍

[0002]现有的发动机节气门的控制方法，如图1所示，计算当前转速与目标转速的差值，通过
PID
调节根据
PID
闭环计算节气门需求开度，再经过标定不同转速下的最大节气门开度允许值的限制计算后输出节气门的设定开度
。
节气门开度的大小并不等于实际的
MAP(
节气门后的进气管压力，
Manifold Pressure
，简称
MAP)
，也并不等于发动机的进气量，最终不等于发动机的实际负荷；所以通过“最大节气门开度允许值”无法对发动机的实际负荷进行限制
。
例如：根据发动机在不同转速下稳态工况的负荷情况，确定该转速允许的最大节气门开度，来进行外特性限制；但在突加负荷的瞬态工况条件下，因为进气系统响应滞后，节气门开度很快会达到外特性允许的节气门最大开度限值，但此时的
MAP
远低于稳态的
MAP
，发动机的实际负荷也没有达到发动机可允许的最大能力，会导致发动机的动力性大幅下降
。
相反，如果优先保证瞬态工况过程中对节气门的限制，那么，在稳态工况下，实际的
MAP
将远大于允许的/>MAP
，无法实现对发动机的有效保护
。
因此，无法实现发动机节气门的稳定控制
。
[0003]因此，需要一种发动机的节气门稳定控制方法
。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种节气门的控制方法
、
控制装置
、
发动机系统
、
计算机可读存储介质和电子设备，以至少解决现有技术中发动机节气门控制方法不能实现节气门的稳定控制的问题
。
[0005]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种节气门的控制方法，所述节气门通过进气管与发动机连接，包括：获取所述发动机的当前转速和目标转速，根据所述当前转速和所述目标转速确定所述节气门的第一需求开度；获取所述进气管的实际进气管压力与最大进气管压力，至少在所述实际进气管压力小于或者等于所述最大进气管压力的情况下，计算所述实际进气管压力与所述最大进气管压力的差值，得到第一差值；根据所述第一差值计算得到所述节气门的第二需求开度，比较所述第一需求开度与所述第二需求开度的大小，将所述第一需求开度与所述第二需求开度中小的需求开度确定为目标开度；在所述实际进气管压力大于所述最大进气管压力的情况下，获取所述节气门的实际开度，比较所述第一需求开度与所述实际开度的大小，将所述第一需求开度与所述实际开度中小的需求开度确定为所述目标开度；控制所述节气门以所述目标开度工作
。
[0006]可选地，根据所述当前转速和所述目标转速确定所述节气门的第一需求开度，包括：计算所述当前转速与所述目标转速的差值，得到第二差值；将所述第二差值输入第一
PID
控制器，并获取所述第一
PID
控制器的输出结果，得到所述第一需求开度，其中，所述第一
PID
控制器用于根据所述当前转速与所述目标转速的差值计算所述节气门的需求开度，
以得到所述第一需求开度
。
[0007]可选地，根据所述第一差值计算得到所述节气门的第二需求开度，包括：将所述第一差值输入第二
PID
控制器，并获取所述第二
PID
控制器的输出结果，得到所述第二需求开度，其中，所述第二
PID
控制器用于根据所述实际进气管压力与所述最大进气管压力的差值计算所述节气门的需求开度，以得到所述第二需求开度
。
[0008]可选地，所述控制方法还包括：控制所述第一
PID
控制器的比例系数为所述第二
PID
控制器的比例系数的若干倍；控制所述第一
PID
控制器的积分时间常数为所述第二
PID
控制器的积分时间常数的若干倍；控制所述第一
PID
控制器的微分时间常数为所述第二
PID
控制器的微分时间常数的若干倍
。
[0009]可选地，至少在所述实际进气管压力小于或者等于所述最大进气管压力的情况下，计算所述实际进气管压力与所述最大进气管压力的差值，得到第一差值，包括：获取稳态工况下所述进气管的压力的最大值和最小值，得到稳态进气管压力范围，其中，所述稳态工况表示所述节气门的开度在预定开度保持预定时长，所述稳态进气管压力范围的最大值为所述进气管的压力的最大值，所述稳态进气管压力范围的最小值为所述进气管压力的最小值；计算所述最大进气管压力与所述稳态进气管压力的最大值的差值，得到压力差最小值，并计算所述最大进气管压力与所述稳态进气管压力的最小值的差值，得到压力差最大值；在所述实际进气管压力大于所述压力差最大值且小于或者等于所述最大进气管压力的情况下，计算所述实际进气管压力与所述最大进气管压力的差值，得到所述第一差值
。
[0010]可选地，所述控制方法还包括：在所述实际进气管压力小于或者等于所述压力差最小值的情况下，获取所述节气门的最大开度，其中，所述最大开度表示所述节气门完全打开时的开度；比较所述第一需求开度与所述最大开度的大小，将所述第一需求开度与所述最大开度中小的需求开度作为所述目标开度
。
[0011]根据本申请的另一方面，提供了一种节气门的控制装置，所述节气门通过进气管与发动机连接，包括：第一确定单元，用于获取所述发动机的当前转速和目标转速，根据所述当前转速和所述目标转速确定所述节气门的第一需求开度；计算单元，用于获取所述进气管的实际进气管压力与最大进气管压力，至少在所述实际进气管压力小于或者等于所述最大进气管压力的情况下，计算所述实际进气管压力与所述最大进气管压力的差值，得到第一差值；第二确定单元，用于根据所述第一差值计算得到所述节气门的第二需求开度，比较所述第一需求开度与所述第二需求开度的大小，将所述第一需求开度与所述第二需求开度中小的需求开度确定为目标开度；第三确定单元，用于在所述实际进气管压力大于所述最大进气管压力的情况下，获取所述节气门的实际开度，比较所述第一需求开度与所述实际开度的大小，将所述第一需求开度与所述实际开度中小的需求开度确定为所述目标开度；控制单元，用于控制所述节气门以所述目标开度工作
。
[0012]根据本申请的再一方面，提供了一种发动机系统，所述发动机系统包括节气门
、
进气管
、
发动机
、
第一
PID
控制器和第二
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种节气门的控制方法，其特征在于，所述节气门通过进气管与发动机连接，包括：获取所述发动机的当前转速和目标转速，根据所述当前转速和所述目标转速确定所述节气门的第一需求开度；获取所述进气管的实际进气管压力与最大进气管压力，至少在所述实际进气管压力小于或者等于所述最大进气管压力的情况下，计算所述实际进气管压力与所述最大进气管压力的差值，得到第一差值；根据所述第一差值计算得到所述节气门的第二需求开度，比较所述第一需求开度与所述第二需求开度的大小，将所述第一需求开度与所述第二需求开度中小的需求开度确定为目标开度；在所述实际进气管压力大于所述最大进气管压力的情况下，获取所述节气门的实际开度，比较所述第一需求开度与所述实际开度的大小，将所述第一需求开度与所述实际开度中小的需求开度确定为所述目标开度；控制所述节气门以所述目标开度工作
。2.
根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述当前转速和所述目标转速确定所述节气门的第一需求开度，包括：计算所述当前转速与所述目标转速的差值，得到第二差值；将所述第二差值输入第一
PID
控制器，并获取所述第一
PID
控制器的输出结果，得到所述第一需求开度，其中，所述第一
PID
控制器用于根据所述当前转速与所述目标转速的差值计算所述节气门的需求开度，以得到所述第一需求开度
。3.
根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据所述第一差值计算得到所述节气门的第二需求开度，包括：将所述第一差值输入第二
PID
控制器，并获取所述第二
PID
控制器的输出结果，得到所述第二需求开度，其中，所述第二
PID
控制器用于根据所述实际进气管压力与所述最大进气管压力的差值计算所述节气门的需求开度，以得到所述第二需求开度
。4.
根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：控制所述第一
PID
控制器的比例系数为所述第二
PID
控制器的比例系数的若干倍；控制所述第一
PID
控制器的积分时间常数为所述第二
PID
控制器的积分时间常数的若干倍；控制所述第一
PID
控制器的微分时间常数为所述第二
PID
控制器的微分时间常数的若干倍
。5.
根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，至少在所述实际进气管压力小于或者等于所述最大进气管压力的情况下，计算所述实际进气管压力与所述最大进气管压力的差值，得到第一差值，包括：获取稳态工况下所述进气管的压力的最大值和最小值，得到稳态...

【专利技术属性】
技术研发人员：安然，史艳军，崔宇，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：