实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法技术

本发明专利技术提出一种实时获取涡轮增压发动机中增压器电动废气门零位的新方法，在现有触发废气门零位自学习工况的基础上增加发动机怠速工况主动触发涡轮增压器电动废气门零位自学习的方法，另外，本发明专利技术还结合了非自学习工况下电动废气门零位电压实时修正的方法，新的方法一方面增加了通过自学习准确获取电动废气门零位的工况，另外一方面还可以实现对发动机运行过程中电动废气门实时零位的获取，以达到覆盖发动机所有运行工况的目的。本发明专利技术在不增加现有系统任何成本的基础上能够有效地解决发动机运行过程中无法实时获取涡轮增压器电动废气门零位的问题。

Method for obtaining zero position of electric exhaust valve of turbocharged engine in real time

The invention provides a new method for real-time acquisition of electric waste gate turbocharger turbocharged engine in the zero position, active trigger turbocharger wastegate electric method, zero self-learning increase engine idling in the existing waste gate trigger zero self-learning condition on the basis of in addition, the invention also combines the non self-learning under the condition of electric waste gate zero voltage real-time correction method, a new method of increase by self-learning to obtain accurate electric wastegate zero condition, on the other hand you can also realize the engine running electric zero waste gate real-time acquisition, in order to achieve the purpose of covering all engine operating conditions. The invention can effectively solve the problem that the electric waste valve zero position of the turbocharger can not be obtained in real time during the operation of the engine without increasing the cost of the existing system.

【技术实现步骤摘要】
实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法
本专利技术涉及汽车领域，尤其涉及一种实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法。
技术介绍
为了满足日益严格排放和油耗法规需求，国内外的各大汽车生产厂纷纷采用了发动机小型化(增压控制)技术，传统的汽油机增压器控制采用气动控制废气门的方式来实现。气动式增压器存在响应时间较长，低负荷背压较高等不足。为了弥补气动控制式增压器的不足，一种全新的增压器废气门控制技术--电动废气门式增压器应运而生。为了满足整车厂对电动废气门增压器的需求，联合汽车电子新开发了电动废气门(E-WG)控制的全套控制方案。E-WG的控制是基于E-WG的位置控制来实现对增压压力控制。现有的常用增压压力的控制策略中，压力需求转换成E-WG的目标开度需求主要由增压预控开度和PID控制开度两部分组成。其中，要实现对增压压力的精度控制，系统对增压预控开度精度有很高的要求。而所谓的增压预控开度是指发动机在不同转速和增压压力需求下对电动废气门开度的需求。其中，电动废气门的开度指的是相对其机械下死点(零位)的开度。众所周知，在车辆整个驾驶过程当中发动机的涡轮增压器需要在温度极其宽泛的环境下工作，以汽油发动机的涡轮增压器为例其工作的温度范围可以从环境温度到900摄氏度以上不等，任何的材料在温度变化如此之大的环境下工作都难免存在热胀冷缩效应，而涡轮增压器的废气门也不例外。因此，涡轮增压发动机在运行过程中，电动废气门的机械下死点会因为热胀冷缩的问题而不断发生变化。据某项目可靠的试验数据显示，发动机从冷机到热机状态，E-WG的零位电压变化量可以达到0.2V以上，这在该项目中相当于E-WG执行器8％以上的开度。而涡轮增压气运行过程中出现的8％的开度偏差将导致难以准确进行增压预控的标定工作，更严重的是8％的开度偏差将造成增压超调影响车辆驾驶性，甚至因压力过高损坏发动机，该项目的试验数据表明在2000rpm时该零位偏差会造成稳态时超过100hpa，动态时超过200hpa的压力偏差。现有的汽油机电喷管理系统对类似于E-WG一类的电机驱动执行器机械死点的获取均是通过自学习来实现，自学习主要分为发动机未起动前点火钥匙置于ON时进行的上电自学习以及发动机正常运行时进行的运行过程自学习。不论是上电自学习还是运行过程自学习，其基本原理都是需要将执行器完全关死(下死点位置学习)或者完全打开(上死点位置学习)来获取死点位置，这就导致了自学习获取零位这种方法有着其天然的局限性，对发动机而言上电自学习每个驾驶性循环只有一次机会；而过程自学习因自学习条件的苛刻性导致发动机大部分运行时间又都无法进入这种自学习工况。综上所述，如何准确控制类似于涡轮增压器电动废气门这种对各工况实时零位需要高，同时零位又会因工况而不断变化的执行器，成为了新的技术难题。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法，包括：当所述涡轮增压发动机处于怠速工况时，控制系统关闭废气门；进行废气门零位自学习；以及控制系统恢复所述废气门的初始位置。可选的，所述的实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法还包括：当发动机管理系统上电时进行所述废气门的上电自学习；以及当所述涡轮增压发动机正常运行时进行所述废气门的工作过程自学习。可选的，当发动机正常运行时，判断增压器工作时因发动机目标增压压力需求而触发的废气门开度需求是否为零，若是，则进行所述废气门的工作过程自学习。可选的，在同一个怠速工况内，每间隔一定时间进行一次所述废气门零位自学习。可选的，所述的实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法还包括在不进行上述废气门零位自学习的工况进行废气门零位修正。可选的，所述废气门零位修正包括：废气门零位自学习完成后，更新所述废气门的零位电压作为初始电压，获取零位自学习完成时刻废气门处的管壁温度作为初始温度；通过所述初始温度，结合废气门温度与零位电压的关系，获取零位自学习完成时刻的理论零位电压值；获取当前运行工况下废气门管壁处的温度值；结合废气门温度与零位电压的关系，获取当前运行工况下的理论零位电压值；计算所述零位自学习完成时刻的理论零位电压值与所述当前运行工况下的理论零位电压值的差值作为废气门零位修正量；以及将所述初始电压与所述废气门零位修正量相加，得到当前运行工况下涡轮增压发动机电动废气门的零位电压。可选的，获取废气门管壁处的温度值的方法是：由所述废气门处的温度侦测模块测温，以获取废气门管壁处的温度值。可选的，所述废气门温度与零位电压的关系获取方法包括：通过发动机管理系统手动控制关闭所述电动废气门，确认电动废气门的控制占空比达到当前状态下的最大占空值；冷机状态起动发动机，在发动机水温达到90度以前保持发动机处于怠速状态并记录发动机整个暖机过程中所述电动废气门的零位以及废气门处的管壁温度；发动机热机后，增大发动机转速到第一转速，逐渐增大油门开度，当增压压力增大到其允许的安全限值时停止增大油门开度，记录整个电控废气门管壁温度升高过程中零位电压的变化曲线；在管壁温度已到达当前转速下能够达到的最高值后，逐渐减小油门开度降低发动机负荷，记录整个电控废气门管壁处的管壁温度下降过程中零位电压的变化曲线；调整发动机转速到第二转速，并重复步骤上述操作，记录不同转速下电控废气门处的管壁温度升降过程中零位电压的变化曲线，其中所述第二转速大于所述第一转速；离线分析不同转速以及管壁温度升高和降低过程下采集的数据，获取电动废气门处的管壁温度与其零位电压的关系曲线。可选的，获取废气门温度与零位电压的关系时，通过节气门和点火角的配合来控制所述废气门处的管壁温度。可选的，停止增大油门开度后，通过手动推迟发动机的点火角以继续升高电动废气门管壁处的温度。可选的，通过发动机断油以继续降低电控废气门管壁处的管壁温度。本专利技术提出一种实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法，在现有触发自学习工况的基础上增加发动机怠速工况主动触发零位自学习的方法，另外，本专利技术还结合了废气门零位电压修正的方法，该方法一方面增加了通过自学习准确获取电动废气门零位的工况，另外一方面还可以实现对发动机运行过程中实时零位的获取，以达到覆盖发动机所有运行工况的目的。在不增加现有系统任何成本的基础上能够有效地解决发动机运行过程中无法实时获取涡轮增压器电动废气门零位的问题。附图说明图1是本专利技术中证明废气门零位变化量与废气门管壁温度的变化量成线性关系的实验数据图；图2是本专利技术一实施例所述实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法中怠速工况零位自学习的方法流程图；图3是本专利技术一实施例所述实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法中非自学习工况对零位进行实时修正的方法流程图；图4是本专利技术一实施例所述实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法中废气门管壁温度与零位电压关系曲线图。具体实施方式电动废气门(E-WG)增压系统的控制是基于E-WG的位置控制来实现对增压压力的控制的，而E-WG的位置控制的参考点便是其零位，常规情况下E-WG的零位是通过零位自学习来实现的，但是其前提是要使得E-WG全关才能完成零位自学习。而发动机在正常运行过程中大部分工况下E-WG的目标开度都是不为0的，此时便难以进行零位自学习。在发动机运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法，其特征在于，包括：当所述涡轮增压发动机处于怠速工况时，控制系统关闭废气门；进行废气门零位自学习；以及控制系统恢复所述废气门的初始位置。

【技术特征摘要】
1.一种实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法，其特征在于，包括：当所述涡轮增压发动机处于怠速工况时，控制系统关闭废气门；进行废气门零位自学习；以及控制系统恢复所述废气门的初始位置。2.如权利要求1所述的实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法，其特征在于，还包括：当发动机管理系统上电时进行所述废气门的上电自学习；以及当所述涡轮增压发动机正常运行时进行所述废气门的工作过程自学习。3.如权利要求1所述的实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法，其特征在于，当发动机正常运行时，判断增压器工作时因发动机目标增压压力需求而触发的废气门开度需求是否为零，若是，则进行所述废气门的工作过程自学习。4.如权利要求1所述的实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法，其特征在于，在同一个怠速工况内，每间隔一定时间进行一次所述废气门零位自学习。5.如权利要求1所述的实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法，其特征在于，还包括在不进行上述废气门零位自学习的工况进行废气门零位修正。6.如权利要求5所述的实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法，其特征在于，所述废气门零位修正包括：废气门零位自学习完成后，更新所述废气门的零位电压作为初始电压，获取零位自学习完成时刻废气门处的管壁温度作为初始温度；通过所述初始温度，结合废气门温度与零位电压的关系，获取零位自学习完成时刻的理论零位电压值；获取当前运行工况下废气门管壁处的温度值；结合废气门温度与零位电压的关系，获取当前运行工况下的理论零位电压值；计算所述零位自学习完成时刻的理论零位电压值与所述当前运行工况下的理论零位电压值的差值作为废气门零位修正量；以及将所述初始电压与所述废气门零位修正量相加，得到当前运行工况下涡轮增压发动机电动废气门的零位电压。7.如权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴松林，蔡建，孔令伟，钟明明，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31