一种废气涡轮增压系统的气量控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种废气涡轮增压系统的气量控制方法及装置，涉及发动机控制领域。方法包括：获取上一时刻进入压气机最大气量密度rho

【技术实现步骤摘要】
一种废气涡轮增压系统的气量控制方法及装置
本专利技术涉及发动机控制领域，具体是涉及一种废气涡轮增压系统的气量控制方法及装置。
技术介绍
废气涡轮增压发动机中的涡轮增压系统，在进入压气机的流量过大时会出现压气机堵塞，超速等现象，损坏增压器，因此在发动机运行的任何工况均需要限制进入压气机的气体流量。增压器供应商会提供增压器当前工况下的转速和最大转速，但都是基于当前稳态工况，且未考虑零部件生产差异、零部件寿命等，以及瞬态工况情况。但发动机瞬态工况较多，以及需要考虑不同海拔情况下的增压器超速保护。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种废气涡轮增压系统的气量控制方法及装置，基于压气机不同状态分别选择不同的最大气量密度，从而实现更加优化的气量控制。第一方面，提供一种废气涡轮增压系统的气量控制方法，包括以下步骤：获取上一时刻进入压气机最大气量密度rhon-1、发动机排量V、发动机缸数N、发动机转速n、进气口温度TP以及充气效率rV，计算当前时刻最大气量下的压气机气体质量流量mT和进气压力pMAP；获取压气机前的气体温度TCI和压气机后的气体温度TCO，根据TCI和mT计算当前时刻最大气量下的压气机前气体压力pCI，根据TCO、pMAP和mT计算当前时刻最大气量下的压气机后气体压力pCO；获取稳态工况下最大压气机转速nM、当前气体温度TC和当前气体压力pC，结合mT和压比映射表分别计算稳态工况下的最大压比r1和瞬态工况下的最大压比r2；>选取r1和r2的较小值作为最终的压气机压比rC，根据rhon-1和rC计算当前时刻的最大气量密度rhon。根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，计算当前时刻最大气量下的压气机气体质量流量mT和进气压力pMAP，具体包括以下步骤：根据rhon-1、V、n以及N，计算当前时刻最大气量下的压气机气体质量流量mT，mT＝rhon-1×V×n×N/120；根据rhon-1、气体常数R、TP以及rV，计算当前时刻最大气量下的进气压力pMAP，根据TCI和mT计算当前时刻最大气量下的压气机前气体压力pCI，具体计算方式为：其中，pAmb为大气压力，k1为固定系数；根据TCO、pMAP和mT计算当前时刻最大气量下的压气机后气体压力pCO，具体计算方式为：其中，k2为固定系数。根据第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，获取上一时刻进入压气机最大气量密度rhon-1之前，还包括以下步骤：获取最大压气机气量初始值，每次上电时最大压气机气量调整至所述初始值。根据第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，获取稳态工况下最大压气机转速nM、当前气体温度TC和当前气体压力pC，结合mT和压比映射表分别计算稳态工况下的最大压比r1和瞬态工况下的最大压比r2，具体包括以下步骤：获取预设大气压p和预设气体温度T下，压气机转速n、压气机气体质量流量m与压气机气体压比r的初始映射表，将其定义为r＝f(n，m)；获取当前压气机转速n0、实际压气机流量m0、当前气体温度TC和当前气体压力pC将所述初始映射表中的压比转换为当前状态下的压比，获取稳态工况下最大压气机转速nM，计算稳态工况下的最大压比r1，计算瞬态工况下的最大压比r2，根据第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，根据rhon-1和rC计算当前时刻的最大气量密度rhon，具体包括以下步骤：获取压气机实际出口压力pCO1，计算pCO1与pCO的差值pO；若pO超过预设标定值pC，则计算最大气量密度变化值rhoΔ；其中，k为压比和气量密度的换算系数；若pO不超过预设标定值pC，则计算最大气量密度变化值rhoΔ；根据rhon-1和rhoΔ计算当前时刻的最大气量密度rhon，rhon＝rhon-1+rhoΔ。根据第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，根据rhon-1和rC计算当前时刻的最大气量密度rhon之后，还包括以下步骤：根据n及相应的映射表确定压气机最大出口压力pM；根据pM、rV、TP以及气体常数R计算当前时刻的最大气量密度rho，选取rhon或rho其中任意一个作为当前时刻的最大气量密度；或，选取rhon和rho的平均值作为当前时刻的最大气量密度。第二方面，提供一种废气涡轮增压系统的气量控制装置，包括：参数获取模块，用于：获取最大压气机气量初始值，每次上电时最大压气机气量调整至所述初始值；获取上一时刻进入压气机最大气量密度rhon-1、发动机排量V、发动机缸数N、发动机转速n、进气口温度TP以及充气效率rV；参数计算模块，与所述参数获取模块连接，用于：计算当前时刻最大气量下的压气机气体质量流量mT和进气压力pMAP；所述参数获取模块还用于：获取压气机前的气体温度TCI和压气机后的气体温度TCO；所述参数计算模块还用于：根据TCI和mT计算当前时刻最大气量下的压气机前气体压力pCI，根据TCO、pMAP和mT计算当前时刻最大气量下的压气机后气体压力pCO；所述参数获取模块还用于：获取稳态工况下最大压气机转速nM、当前气体温度TC和当前气体压力pC；压比计算模块，与所述参数获取模块和所述参数计算模块连接，用于：结合mT和压比映射表分别计算稳态工况下的最大压比r1和瞬态工况下的最大压比r2；气量计算模块，与所述参数获取模块、所述参数计算模块和所述压比计算模块连接，用于：选取r1和r2的较小值作为最终的压气机压比rC，根据rhon-1和rC计算当前时刻的最大气量密度rhon。根据第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述参数计算模块，根据rhon-1、V、n以及N，计算当前时刻最大气量下的压气机气体质量流量mT，mT＝rhon-1×V×n×N/120；根据rhon-1、气体常数R、TP以及rV，计算当前时刻最大气量下的进气压力pMAP，根据TCI和mT计算当前时刻最大气量下的压气机前气体压力pCI，其中，pAmb为大气压力，k1为固定系数；根据TCO、pMAP和mT计算当前时刻最大气量下的压气机后气体压力pCO，其中，k2为固定系数。根据第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述压比计算模块具体包括：映射表获取单元，用于：获取预设大气压p和预设气体温度T下，压气机转速n、压气机气体质量流量m与压气机气体压比r的初始映射表，将其定义为r＝f(n，m)；压比计算单元，与所述映射表获取单元连接，用于：获取当前压气机转速n0、实际压气机流量m0、当前气体温度TC和当前气体压力pC将所述初始映射表中的压比转换为当前状态下的压比，获取稳态工况下最大压气机转速nM，计算稳态工况下的最大压比r1，计算瞬态工况下的最大压比r2，所述气量计算模块具体包括：参数获取单元，用于：获取压气机实际出口压力pCO1，计算pCO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废气涡轮增压系统的气量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取上一时刻进入压气机最大气量密度rho

【技术特征摘要】
1.一种废气涡轮增压系统的气量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取上一时刻进入压气机最大气量密度rhon-1、发动机排量V、发动机缸数N、发动机转速n、进气口温度TP以及充气效率rV，计算当前时刻最大气量下的压气机气体质量流量mT和进气压力pMAP；
获取压气机前的气体温度TCI和压气机后的气体温度TCO，根据TCI和mT计算当前时刻最大气量下的压气机前气体压力pCI，根据TCO、pMAP和mT计算当前时刻最大气量下的压气机后气体压力pCO；
获取稳态工况下最大压气机转速nM、当前气体温度TC和当前气体压力pC，结合mT和压比映射表分别计算稳态工况下的最大压比r1和瞬态工况下的最大压比r2；
选取r1和r2的较小值作为最终的压气机压比rC，根据rhon-1和rC计算当前时刻的最大气量密度rhon。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取上一时刻进入压气机最大气量密度rhon-1之前，还包括以下步骤：
获取最大压气机气量初始值，每次上电时最大压气机气量调整至所述初始值。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
计算当前时刻最大气量下的压气机气体质量流量mT和进气压力pMAP，具体包括以下步骤：
根据rhon-1、V、n以及N，计算当前时刻最大气量下的压气机气体质量流量mT，mT＝rhon-1×V×n×N/120；
根据rhon-1、气体常数R、TP以及rV，计算当前时刻最大气量下的进气压力pMAP，
根据TCI和mT计算当前时刻最大气量下的压气机前气体压力pCI，具体计算方式为：其中，pAmb为大气压力，k1为固定系数；
根据TCO、pMAP和mT计算当前时刻最大气量下的压气机后气体压力pCO，具体计算方式为：其中，k2为固定系数。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取稳态工况下最大压气机转速nM、当前气体温度TC和当前气体压力pC，结合mT和压比映射表分别计算稳态工况下的最大压比r1和瞬态工况下的最大压比r2，具体包括以下步骤：
获取预设大气压p和预设气体温度T下，压气机转速n、压气机气体质量流量m与压气机气体压比r的初始映射表，将其定义为r＝f(n，m)；
获取当前压气机转速n0、实际压气机流量m0、当前气体温度TC和当前气体压力pC将所述初始映射表中的压比转换为当前状态下的压比，
获取稳态工况下最大压气机转速nM，计算稳态工况下的最大压比r1，
计算瞬态工况下的最大压比r2，


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据rhon-1和rC计算当前时刻的最大气量密度rhon，具体包括以下步骤：
获取压气机实际出口压力pCO1，计算pCO1与pCO的差值pO；
若pO超过预设标定值pC，则计算最大气量密度变化值rhoΔ；其中，k为压比和气量密度的换算系数；
若pO不超过预设标定值pC，则计算最大气量密度变化值rhoΔ；
根据rhon-1和rhoΔ计算当前时刻的最大气量密度rhon，rhon＝rhon-1+rhoΔ。


6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，根据rhon-1和rC计算当前时刻的最大气量密度rhon之后，还包括以下步骤：
根据n及相应的映射表确定压气机最大出口压力pM；
根据pM、rV、TP以及气体常数R计算当前时刻的最大气量密度rho，
选取rhon或rho其中任意一个作为当前时刻的最大气量密度；或，
选取rho...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦龙，刘磊，彭红涛，朱建，李维付，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42