一种发动机极限气路扭矩控制方法技术

本发明专利技术提供了一种发动机极限气路扭矩控制方法，根据最终请求气路扭矩控制气路扭矩，根据发动机最大气路扭矩和气路平均指示缸内压力，以及气路平均指示缸内压力与气量的关系得到目标气量，完成气路扭矩控制；其中，最终请求气路扭矩取发动机请求气路扭矩与最大气路扭矩之间的最小值，对该气路扭矩控制方法的优化，包括确定极限气路扭矩工况；根据不同工况调节不同参数后输出最终请求气路扭矩。本发明专利技术在气路扭矩达到其最大允许限值时，在进行增压保护的前提下，尽最大能力保证气路扭矩的达成，提升了扭矩控制精度。提升了扭矩控制精度。提升了扭矩控制精度。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机极限气路扭矩控制方法


[0001]本专利技术属于发动机控制领域，具体涉及一种发动机极限气路扭矩控制方法。

技术介绍

[0002]对于汽油机的控制，基于汽油机的控制目标，主要分为火路扭矩的控制、气路扭矩的控制和基于气路扭矩的喷油控制，实现目标要求的动力性，经济性，排放等。火路扭矩是指通过点火提前角的改变来实现输出扭矩的变化，而气路扭矩是指通过进气量的改变来实现输出扭矩的变化，因此扭矩的变化可以通过进气量或者点火提前角来调节。现有技术CN202010632793.4《汽油机最大输出扭矩的确定方法》提出了发动机允许最大扭矩确定方法，但其并未考虑在发动机请求气路扭矩接近其最大输出扭矩时，如何进行控制。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种发动机极限气路扭矩控制方法，在气路扭矩达到其最大允许限值时，在进行增压保护的前提下，尽最大能力保证气路扭矩的达成，提升了扭矩控制精度。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种发动机极限气路扭矩控制方法，根据最终请求气路扭矩控制气路扭矩，根据发动机最大气路扭矩和气路平均指示缸内压力，以及气路平均指示缸内压力与气量的关系得到目标气量，完成气路扭矩控制；其中，最终请求气路扭矩取发动机请求气路扭矩与最大气路扭矩之间的最小值，对该气路扭矩控制方法的优化，包括以下步骤：
[0005]设定预设值
‑
A与预设值B，其中
‑
A＜B，当原始发动机请求气路扭矩与发动机最大气路扭矩之差大于预设值<br/>‑
A且小于预设值B时，判定此时发动机处于第一工况，表示为发动机请求扭矩处于发动机最大气路扭矩范围附近；当发动机请求气路扭矩与发动机最大气路扭矩之差大于预设值B，判定此时发动机处于第二工况，表示为发动机请求扭矩已远超发动机最大气路扭矩；
[0006]当发动机处于第一工况：
[0007]设定第一压比阈值和第二压比阈值，其中第一压比阈值大于第二压比阈值；
[0008]当节气门出口压力与入口压力之比大于第一压比阈值时，通过提高目标增压压力提升发动机气路扭矩精度，直至增压压力达到增压器最大能力；
[0009]当节气门出口压力与入口压力之比小于或等于第二压比阈值时，通过控制节气门增大气量和提高目标增压共同作用提升发动机气路扭矩精度；
[0010]当节气门出口压力与入口压力之比处于第一压比阈值和第二压比阈值之间时，根据滤波后发动机转速和大气压力限制允许增压压力增量的变化率以提升发动机气路扭矩精度；
[0011]当发动机处于第二工况：
[0012]设定增压阈值和修正系数；
[0013]当实际增压压力与允许最大增压压力之比小于增压阈值时，通过提高增压压力，在增压保护前提下实现气路扭矩达成同时避免超调；
[0014]当实际增压压力与允许最大增压压力之比大于或等于增压阈值时，将发动机请求气路扭矩与发动机最大气路扭矩之差乘以修正系数，以得到气路扭矩降低差额，根据发动机请求气路扭矩与气路扭矩降低差额作差得到小于预设值B的最终请求气量扭矩，判断此时节气门出口压力与入口压力之比、第一压比阈值和第二压比阈值大小，按照第一工况中对应的控制方法进行控制；
[0015]将通过提高目标增压压力处理后得到的发动机请求气路扭矩与最大气路扭矩比较，取二者的最小值作为气路扭矩请求。
[0016]滤波后发动机转速的计算方法为：
[0017]对发动机转速进行一阶低通滤波处理，当此时发动机转速大于上一时刻的滤波后的发动机转速，表明发动机转速在增大，此时一阶低通滤波系数取第一发动机转速滤波系数C1；当此时发动机转速小于或等于上一时刻的滤波后的发动机转速，表明发动机转速不在增大，此时一阶低通滤波系数取第二发动机转速滤波系数C2；其中0＜C2＜C1＜1。
[0018]当节气门出口压力与入口压力之比处于第一压比阈值和第二压比阈值之间时，
[0019]发动机转速减小过程中，某一滤波转速和大气压力下的气路扭矩请求与实际气量扭矩差异绝对值超过预设差异值，且对气路扭矩请求与实际气量扭矩差异绝对值超过预设差异值时进行采样得到累计次数，每次采样周期内气路扭矩请求与实际气量扭矩差异绝对值超过预设差异值则次数加1，在其累计次数超过第一预设次数Cnt1，则更新当前滤波转速下增压压力允许减小变化率，更新方法为：将该增压压力允许减小变化率减去一个第一固定值，每次驾驶循环只更新一次，且在发动机下电后恢复初始值；
[0020]发动机转速增大过程中，某一滤波转速和大气压力下的气路扭矩请求与实际气量扭矩差异绝对值超过预设差异值，且对气路扭矩请求与实际气量扭矩差异绝对值超过预设差异值时进行采样得到累计次数，每次采样周期内气路扭矩请求与实际气量扭矩差异绝对值超过预设差异值则次数加1，在其累加次数超过第二预设次数Cnt2，则更新当前滤波转速下增压压力允许增大变化率，将该增压压力允许增大变化率减去一个第二固定值，每次驾驶循环只更新一次，且在发动机下电后恢复初始值。
[0021]确定发动机最大气路扭矩的方法具体为：获取发动机最大气路扭矩、发动机台架外特性扭矩和发动机启动限制扭矩；当发动机出现非安全性故障时，还同时获取发动机非安全故障限制扭矩，当发动机出现安全性故障时，还同时获取发动机安全故障限制扭矩；取上述扭矩的最小值作为最大输出扭矩；
[0022]发动机最大气路扭矩M
EngMaxAirTrq
为：
[0023]M
EngMaxAirTrq
＝r
×
M
EngMaxAirTrq1
+(1
‑
r)
×
M
EngMaxAirTrq2
+C
[0024]其中，M
EngMaxAirTrq1
为最大气量限制扭矩；M
EngMaxAirTrq
为气路扭矩修正值；r为加权系数，取值范围为(0,1)；C为固定常数。
[0025]目标增压压力的增压增量的标定思路为：通过增压压力的提高来实现发动机气路扭矩精度能够在
±
5％范围内。
[0026]‑
A为
‑
10Nm，B为8Nm。
[0027]第一压比阈值为0.9，第二压比阈值为0.82。
[0028]C1为0.83，C2为0.32。
[0029]第一固定值为3kPa/s，第二固定值为5kPa/s。
[0030]增压阈值为0.96。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0032]本专利技术在气路扭矩达到其最大允许限值时，在进行增压保护的前提下，尽最大能力保证气路扭矩的达成，提升了扭矩控制精度。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机极限气路扭矩控制方法，根据最终请求气路扭矩控制气路扭矩，根据发动机最大气路扭矩和气路平均指示缸内压力，以及气路平均指示缸内压力与气量的关系得到目标气量，完成气路扭矩控制；其中，最终请求气路扭矩取发动机请求气路扭矩与最大气路扭矩之间的最小值，其特征在于，对该气路扭矩控制方法的优化，包括以下步骤：设定预设值
‑
A与预设值B，其中
‑
A＜B，当原始发动机请求气路扭矩与发动机最大气路扭矩之差大于预设值
‑
A且小于预设值B时，判定此时发动机处于第一工况，表示为发动机请求扭矩处于发动机最大气路扭矩范围附近；当发动机请求气路扭矩与发动机最大气路扭矩之差大于预设值B，判定此时发动机处于第二工况，表示为发动机请求扭矩已远超发动机最大气路扭矩；当发动机处于第一工况：设定第一压比阈值和第二压比阈值，其中第一压比阈值大于第二压比阈值；当节气门出口压力与入口压力之比大于第一压比阈值时，通过提高目标增压压力提升发动机气路扭矩精度，直至增压压力达到增压器最大能力；当节气门出口压力与入口压力之比小于或等于第二压比阈值时，通过控制节气门增大气量和提高目标增压共同作用提升发动机气路扭矩精度；当节气门出口压力与入口压力之比处于第一压比阈值和第二压比阈值之间时，根据滤波后发动机转速和大气压力限制允许增压压力增量的变化率以提升发动机气路扭矩精度；当发动机处于第二工况：设定增压阈值和修正系数；当实际增压压力与允许最大增压压力之比小于增压阈值时，通过提高增压压力，在增压保护前提下实现气路扭矩达成同时避免超调；当实际增压压力与允许最大增压压力之比大于或等于增压阈值时，将发动机请求气路扭矩与发动机最大气路扭矩之差乘以修正系数，以得到气路扭矩降低差额，根据发动机请求气路扭矩与气路扭矩降低差额作差得到小于预设值B的最终请求气量扭矩，判断此时节气门出口压力与入口压力之比、第一压比阈值和第二压比阈值大小，按照第一工况中对应的控制方法进行控制；将通过提高目标增压压力处理后得到的发动机请求气路扭矩与最大气路扭矩比较，取二者的最小值作为最终请求气路扭矩。2.根据权利要求1所述的一种发动机极限气路扭矩控制方法，其特征在于，滤波后发动机转速的计算方法为：对发动机转速进行一阶低通滤波处理，当此时发动机转速大于上一时刻的滤波后的发动机转速，表明发动机转速在增大，此时一阶低通滤波系数取第一发动机转速滤波系数C1；当此时发动机转速小于或等于上一时刻的滤波后的发动机转速，表明发动机转速不在增大，此时一阶低通滤波系数取第二发动机转速滤波系数C2；其中0＜C2＜C1＜1。3.根据权利要求2所述的一种发动机极限气路扭矩控制方法，其特征在于，当节气门出口压力与入口压力之比处于第一压比阈值和第二压比阈值之间时，发动机转速减小过程中，某一滤波转速和大气压力下的气路扭矩请求与实际气量扭矩差异绝对值超过预设差异值，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春娇，秦龙，鲁盼，王冬，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：