發動機管理系統的控制方法及裝置的制造方法

發動機管理系統的控制方法及裝置的制造方法
【專利摘要】一種發動機管理系統的控制方法和裝置，其中所述方法包括：比較空氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差；所述空氣流量的計算值為經過計算得到的空氣流量的理論值；當所述空氣流量的測定值與所述空氣流量的計算值之間的偏差大于預設的空氣流量閾值時，控制執行器增加空氣流量或限制扭矩。通過所述方法和裝置，可以提高發動機管理系統EMS的控制性能。
【專利說明】
發動機管理系統的控制方法及裝置
技術領域
[0001] 本發明設及發動機技術領域，尤其設及一種發動機管理系統的控制方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 現有的發動機管理系統巧ngine Management System,EM巧，可W根據車輛的工況 需求控制進氣量的多少。在實際應用中，所述發動機管理系統通過空氣流量計化Ot Film air mass Meter, HFM)測量空氣過濾后的進氣量的多少，并將此進氣量的值作為空氣流量 作為參考值，用于車輛控制。
[0003] 然而在現有的發動機管理系統中，由于空氣流量的測定值和實際的空氣流量并不 一致，因此會影響發動機進氣系統的精確控制，降低了發動機系統的整體控制性能。

【發明內容】

[0004] 本發明實施例解決的問題是如何提高發動機管理系統EMS的控制性能。 陽〇化]為解決上述問題，本發明實施例提供一種發動機管理系統的控制方法，包括：
[0006] 比較空氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差；所述空氣流量的計算值 為經過計算得到的空氣流量的理論值；
[0007] 當所述空氣流量的測定值與所述空氣流量的計算值之間的偏差大于預設的空氣 流量闊值時，控制執行器增加空氣流量或限制扭矩。
[0008] 可選的，在執行所述比較空氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差前還 包括：檢測發動機轉速，并確定所述發動機轉速大于預設的轉速闊值。
[0009] 可選的，在所述控制執行器增加空氣流量或限制扭矩之前還包括：比較增壓壓力 值與對應當前工況的增壓壓力目標值，并確定所述增壓壓力值與所述增壓壓力目標值之間 的偏差大于預設的壓力闊值。
[0010] 可選的，所述控制執行器限制扭矩包括：控制噴油器減少噴油量。
[0011] 可選的，所述控制執行器增加空氣流量包括W下至少一種：
[0012] 控制廢氣再循環控制閥關閉； 陽〇1引控制節氣口全開；
[0014] 增大增壓器執行器葉片的開度。
[0015] 為解決上述問題，本發明實施例還提供了一種發動機管理系統的控制方法，包 括：
[0016] 比較增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值；
[0017] 當所述增壓壓力值與所述增壓壓力目標值之間的偏差大于預設的壓力闊值時，控 制執行器增加空氣流量或限制扭矩。
[0018] 可選的，在執行所述比較增壓壓力偏差與第=設定值之前還包括：檢測發動機轉 速，并確定所述發動機轉速大于預設的轉速闊值。
[0019] 為解決上述技術問題，本發明實施例還提供了一種發動機管理系統的控制裝置， 包括：
[0020] 第一比較單元，用于比較空氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差；所 述空氣流量的計算值為經過計算得到的空氣流量的理論值；
[0021] 第一控制單元，用于當所述空氣流量的測定值與所述空氣流量的計算值之間的偏 差大于預設的空氣流量闊值時，控制執行器增加空氣流量或限制扭矩。
[0022] 可選的，所述的發動機管理系統的控制裝置，還包括：第一檢測單元，用于檢測發 動機轉速，并確定所述發動機轉速大于預設的轉速闊值。
[0023] 可選的，所述的發動機管理系統的控制裝置，還包括：第二比較單元，用于比較增 壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值，并確定所述增壓壓力值與所述增壓壓力目標 值之間的偏差大于預設的壓力闊值。
[0024] 可選的，所述第一控制單元用于控制噴油器減少噴油量。
[00巧]可選的，所述第一控制單元用于執行W下至少一種：
[00%] 控制廢氣再循環控制閥關閉；
[0027] 控制節氣口全開；
[002引增大增壓器執行器葉片的開度。
[0029] 為解決上述技術問題，本發明實施例還提供了一種發動機管理系統的控制裝置， 包括：
[0030] 第=比較單元，用于比較增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值；
[0031] 第二控制單元，用于當所述增壓壓力值與所述增壓壓力目標值之間的偏差大于預 設的壓力闊值時，控制執行器增加空氣流量或限制扭矩。
[0032] 可選的，所述的發動機管理系統的控制裝置，還包括：第二檢測單元，用于檢測發 動機轉速，并確定所述發動機轉速大于預設的轉速闊值。
[0033] 與現有技術相比，本發明實施例的技術方案具有W下優點：
[0034] 通過將空氣流量的測定值與空氣流量計算值之間的差值與預設的空氣流量闊值 進行比較，可判斷是否存在壓降過大的現象。如果兩者的偏差超過所述預設的空氣流量闊 值，則控制執行器執行相應動作，W增加空氣流量或限制扭矩，從而提高發動機管理系統的 精確控制，防止出現不良后果。
[0035] 進一步，由于發動機處于高轉速的高工況情形下，出現壓降過大或漏氣現象的可 能性較大，因此通過檢測所述發動機的轉速并與預設的轉速闊值進行比較，W獲取當前所 處的工況，并在所述發動機轉速大于預設的轉速闊值時，執行所述發動機管理系統的控制 方法。
[0036] 通過將增壓壓力的測定值與對應當前工況的增壓壓力目標值之間的差值，與預設 的壓力闊值進行比較，可判斷發動機空氣系統中是否存在漏氣的現象。如果兩者的偏差超 過所述預設的壓力闊值，則控制執行器執行相應動作，W增加空氣流量或限制扭矩，從而提 高發動機管理系統的精確控制，防止出現不良后果。
【附圖說明】
[0037] 圖1是本發明實施例的一種發動機管理系統的控制方法的流程圖；
[003引圖2是本發明實施例另一種發動機管理系統的控制方法的流程圖；
[0039] 圖3是本發明實施例的一種發動機管理系統的控制裝置的結構示意圖；
[0040] 圖4是本發明實施例另一種發動機管理系統的控制裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0041] EMS系統可W根據車輛的工況需求控制進氣量的多少。在實際應用中，所述EMS系 統通過空氣流量計測量空氣過濾后的進氣量的多少，并將此進氣量的值作為空氣流量的實 際流量，用于后續的車輛精確控制中。在車輛的發動機進氣系統中，從所述空氣流量計到增 壓壓力傳 感器度OOSt Pressure Sensor, BP巧的管路經過了壓氣機、中冷器，節氣口和相 應連接管路。此路徑較長且結構復雜，因此產生壓降在所難免。并且，由于經過所述壓氣機 后，管路壓力較大，又會非常容易導致漏氣。運些情況都會導致實際進入汽缸的新鮮空氣量 小于經過所述HFM測定的測量值，從而產生其他不良后果，如冒黑煙，排溫高，增壓器超速 等等問題。
[0042] 為了解決上述的技術問題，本發明實施例提供了一種發動機管理系統的控制方 法。為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體 實施例做詳細的說明。
[0043] 本發明實施例提供了一種發動機管理系統的控制方法，參照圖1，W下通過具體步 驟進行詳細說明。
[0044] 步驟SlOl，檢測發動機轉速。
[0045] 步驟S102,將所述發動機轉速與預設的轉速闊值進行比較。
[0046] 當發動機轉速大于所述預設的轉速闊值時，可W判定當前處于發動機處于高工況 下，因而發動機進氣系統中的壓力較大，可能存在系統壓降或漏氣現象，所W需要執行所述 步驟SlOl W檢測空氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差。而如果發動機轉速 小于所述預設的轉速闊值，則可判定當前發動機處于非高工況下，此時所述發動機空氣系 統中的壓力值與外界氣壓值相比相差不大，壓降和漏氣現象不嚴重。因此當所述發動機轉 速大于預設的轉速闊值時，執行步驟S103,否則結束。
[0047] 步驟S103,計算空氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差。
[0048] 在具體實施中，所述空氣流量的測定值可W通過設置于發動機進氣系統中的HFM 進行測定。所述HFM可W是設置于所述發動機進氣系統前端的空氣過濾裝置之后，W測定 實際經過所述空氣過濾裝置的空氣流量。
[0049] 在上述的具體實例中，將HFM設置于所述發動機進氣系統的前端，是由于運樣可 W準確地測量出進入所述發動機進氣系統的新鮮空氣的空氣流量，因而可W根據新鮮空氣 的進入量與燃料燃燒量的對應關系，控制發動機的燃油量。而如果將所述HFM設置于所述 發動機進氣系統的后端，如節氣口等部件周圍，則由于此時所述HFM所測得的空氣流量中 包括了較多的廢氣流量，會導致難W精確控制發動機的燃油量。
[0050] 所述空氣流量的計算值為經過計算得到的空氣流量的理論值。在具體實施中，所 述空氣流量的計算值可W是所述EMS系統根據系統探測器獲取系統狀態參數，并利用氣體 狀態方程計算得到。具體來說，所述氣體狀態方程可W是：
[0051]
陽化引其中，ASMocL血IndAirRef為所述空氣流量的計算值；P為氣體經過發動機進氣系 統的中冷器后的壓力；A為充氣效率；V為進入發動機氣缸內的氣體體積；T為經過所述中 冷器后氣體的溫度。
[0053] 在上述的具體實施中，所述V可W通過如下方式計算獲取：
[0054]
陽化5] 其中，new為發動機轉速；V EW為發動機排量。
[0056] 步驟S104,將所述空氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差與預設的空 氣流量闊值進行比較。
[0057] 如果兩者的偏差小于所述預設的空氣流量闊值，表明在所述發動機前端的空氣流 量進氣流量與經過所述BPS的空氣流量出氣流量大致相同，因此發動機的空氣系統中壓降 較小，此時可W直接將所述HFM測定的空氣流量作為所述發動機管理系統的控制參數。用 于對其他執行器，如增壓器等進行精確控制。
[0058] 如果兩者的偏差大于所述預設的空氣流量闊值，表明在所述發動機前端的空氣流 量進氣流量與經過所述BPS的空氣流量出氣流量相差較大，即發動機的空氣系統中存在較 大壓降，需要控制執行器執行相應的動作，W提高空氣流量的進氣流量。
[0059] 因此當所述空氣流量的測定值與所述空氣流量的計算值之間的偏差大于所述預 設的空氣流量闊值時，執行步驟S105,否則流程結束。 W60] 步驟S105,控制執行器增加空氣流量或限制扭矩。
[0061] 在具體實施中，所述控制執行器限制扭矩可W采用如下方式：控制噴油器減少噴 油量。
[0062] 在實際應用中，發動機的輸出扭矩為根據空氣流量計算得出，且所述輸出扭矩與 空氣流量值之間成正比，如果空氣流量計所給出的數據存在誤差，會影響到扭矩計算結果。 因此當判定所述發動機的空氣系統中存在較大壓降時，可W通過限制扭矩的方式減少由于 所述壓降，對發動機管理系統的精確控制所造成的影響。在一種具體實施中，可W通過控制 控制噴油器減少噴油量的方式，限制扭矩，從而達到減少壓降影響的效果。
[0063] 在具體實施中，所述控制執行器增加空氣流量可W采用多種方式，例如：可W控制 廢氣再循環控制閥關閉，或者控制節氣口全開，或者增大增壓器執行器葉片的開度，也可W 采用其他的控制方式控制執行器增加空氣流量。根據需要，也可W將其中兩種或兩種W上 的控制方式結合使用。
[0064] 上述的廢氣再循環控制巧xhaust Gas Recir州lation，EGR)閥通常安裝于進氣歧 管的右側，靠近節氣口體，用于對進入進氣歧管的廢氣量進行控制，使一定量的廢氣流入進 氣歧管進行再循環。通過控制所述EGR閥關閉，可W阻止廢氣重新流入發動機進氣系統，從 而減少空氣流量中廢氣所占的比例，相應地增加了空氣流量中新鮮空氣的進氣量，進而減 少所述發動機進氣系統中由于存在壓降，對發動機管理系統的精確控制所造成的影響。 陽0化]上述的節氣口是用來控制空氣進入發動機引擎的可控閥口，使空氣進入進氣管后 和燃油混合，成為可燃混合氣體，參與燃燒。通過控制所述節氣口全開可W增加所述發動機 進氣系統中新鮮空氣的進氣量，進而減少所述發動機進氣系統中由于存在壓降，對發動機 管理系統的精確控制所造成的影響。
[0066] 上述的增壓器是所述發動機進氣系統中將進入的空氣或空氣燃油混合比加 W壓 力的累，W增加可燃的燃油量，增進引擎動力。通過增大所述增壓器執行器葉片的開度，如 將其開度置于全開位置，可W增大所述發動機進氣系統的空氣流量，從而減少所述發動機 進氣系統中由于存在壓降，對發動機管理系統的精確控制所造成的影響。
[0067] 上述具體實施中，控制執行器限制扭矩W及控制執行器增加空氣流量可W同時實 施，也可W選擇實施。可W理解的是，其均屬于本發明的保護范圍內。
[0068] 本發明實施例通過將空氣流量的測定值與空氣流量計算值之間的差值與預設的 空氣流量闊值進行比較，可判斷是否存在壓降過大的現象。如果兩者的偏差超過所述預設 的空氣流量闊值，則控制執行器增加空氣流量或限制扭矩，W使兩者的偏差減小，從而提高 發動機管理系統的精確控制。
[0069] 本發明實施例可W適用于任意類型的增壓型或非增壓型發動機，作為對發動機進 氣系統中可能存在漏氣問題的一種解決方案。
[0070] 本發明實施例還提供了另一種發動機管理系統的控制方法。如圖2所示，本實施 例中的步驟S201，步驟S202 W及步驟S205可W參照圖1所示實施例的步驟SlOl，步驟S102 W及步驟S105,此處不再寶述。W下就圖2所示步驟S203和步驟S204進行說明。
[0071] 步驟S203,計算增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值之間的偏差。
[0072] 在具體實施中，所述增壓壓力偏差可W是通過設置在發動機系統進氣歧管前的 BPS測定。所述增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值之間的偏差即為所述BPS的 測定值與當前發動機所處工況下的增壓壓力目標值之間的偏差值。
[0073] 步驟S204,比較所述增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值之間的偏差是 否大于預設的壓力闊值。
[0074] 本實施例與圖1所示實施例的區別在于，本實施例所針對的是發動機進氣系統壓 氣機增壓后，管路壓力較大，因此非常容易導致漏氣的問題，將增壓壓力的測定值與增壓壓 力的目標值進行比較，從而發現當前工況下，是否發動機進氣系統是否實際產生了漏氣現 象。
[0075] 可W理解的是，本發明實施例的技術方案可W與圖1所示實施例的技術方案結合 合并。例如，在圖1所示實施例的步驟S103和步驟S104后，執行圖2所示實施例的步驟 S203和步驟S204,或者在圖2所示實施例的步驟S203和步驟S204后，執行圖1所示實施 例的步驟S103和步驟S104,其均屬于本發明的保護范圍。
[0076] 本發明實施例還提供了一種發動機管理系統的控制裝置。如圖3所示，所述發動 機管理系統的控制裝置可W包括：
[0077] 第一比較單元301，用于比較空氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差； 所述空氣流量的計算值為經過計算得到的空氣流量的理論值；
[0078] 第一控制單元302,用于當所述空氣流量的測定值與所述空氣流量的計算值之間 的偏差大于預設的空氣流量闊值時，控制執行器增加空氣流量或限制扭矩。
[0079] 在具體實施中，所述發動機管理系統的控制裝置還可W包括：第一檢測單元303， 用于檢測發動機轉速，并確定所述發動機轉速大于預設的轉速闊值。
[0080] 在具體實施中，所述發動機管理系統的控制裝置還可W包括：第二比較單元（圖 中未示出），用于比較增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值，并確定所述增壓壓力 值與所述增壓壓力目標值之間的偏差大于預設的壓力闊值。
[0081] 在具體實施中，所述第一控制單元302用于控制噴油器減少噴油量。
[0082] 在具體實施中，所述第一控制單元302用于執行W下實施的一種或組合：控制廢 氣再循環控制閥關閉；控制節氣口全開；增大增壓器執行器葉片的開度。
[0083] 本發明實施例還提供了另一種發動機管理系統的控制裝置。如圖4所示，所述發 動機管理系統的控制裝置可W包括：
[0084] 第=比較單元401，用于比較增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值；
[00化]第二控制單元402,用于當所述增壓壓力值與所述增壓壓力目標值之間的偏差大 于預設的壓力闊值時，控制執行器增加空氣流量或限制扭矩。
[0086] 在具體實施中，所述發動機管理系統的控制裝置還可W包括：第二檢測單元403， 用于檢測發動機轉速，并確定所述發動機轉速大于預設的轉速闊值。
[0087] 可W理解的是，如圖3所示實施例的發動機管理系統的控制裝置和如圖4所示實 施例的發動機管理系統的控制裝置可W相互引用，形成新的技術方案，其均屬于本發明的 保護范圍之內。
[0088] 本領域普通技術人員可W理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可 W通過程序來指令相關的硬件來完成，該程序可W存儲于計算機可讀存儲介質中，存儲介 質可W包括：ROM、RAM、磁盤或光盤等。
[0089] 雖然本發明披露如上，但本發明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本 發明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護范圍應當W權利要求所 限定的范圍為準。
【主權項】
1. 一種發動機管理系統的控制方法，其特征在于，包括： 比較空氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差；所述空氣流量的計算值為經 過計算得到的空氣流量的理論值； 當所述空氣流量的測定值與所述空氣流量的計算值之間的偏差大于預設的空氣流量 閾值時，控制執行器增加空氣流量或限制扭矩。2. 如權利要求1所述的發動機管理系統的控制方法，其特征在于，在執行所述比較空 氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差前還包括： 檢測發動機轉速，并確定所述發動機轉速大于預設的轉速閾值。3. 如權利要求1所述的發動機管理系統的控制方法，其特征在于，在所述控制執行器 增加空氣流量或限制扭矩之前還包括： 比較增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值，并確定所述增壓壓力值與所述增 壓壓力目標值之間的偏差大于預設的壓力閾值。4. 如權利要求1所述的發動機管理系統的控制方法，其特征在于，所述控制執行器限 制扭矩包括：控制噴油器減少噴油量。5. 如權利要求1所述的發動機管理系統的控制方法，其特征在于，所述控制執行器增 加空氣流量包括以下至少一種： 控制廢氣再循環控制閥關閉； 控制節氣門全開； 增大增壓器執行器葉片的開度。6. -種發動機管理系統的控制方法，其特征在于，包括： 比較增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值； 當所述增壓壓力值與所述增壓壓力目標值之間的偏差大于預設的壓力閾值時，控制執 行器增加空氣流量或限制扭矩。7. 如權利要求6所述的發動機管理系統的控制方法，其特征在于，在執行所述比較增 壓壓力偏差與第三設定值之前還包括： 檢測發動機轉速，并確定所述發動機轉速大于預設的轉速閾值。8. -種發動機管理系統的控制裝置，其特征在于，包括： 第一比較單元，用于比較空氣流量的測定值與空氣流量的計算值之間的偏差；所述空 氣流量的計算值為經過計算得到的空氣流量的理論值； 第一控制單元，用于當所述空氣流量的測定值與所述空氣流量的計算值之間的偏差大 于預設的空氣流量閾值時，控制執行器增加空氣流量或限制扭矩。9. 如權利要求8所述的發動機管理系統的控制裝置，其特征在于，還包括： 第一檢測單元，用于檢測發動機轉速，并確定所述發動機轉速大于預設的轉速閾值。10. 如權利要求8所述的發動機管理系統的控制裝置，其特征在于，還包括： 第二比較單元，用于比較增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值，并確定所述 增壓壓力值與所述增壓壓力目標值之間的偏差大于預設的壓力閾值。11. 如權利要求8所述的發動機管理系統的控制裝置，其特征在于，所述第一控制單元 用于控制噴油器減少噴油量。12. 如權利要求8所述的發動機管理系統的控制裝置，其特征在于，所述第一控制單元 用于執行以下至少一種： 控制廢氣再循環控制閥關閉； 控制節氣門全開； 增大增壓器執行器葉片的開度。13. -種發動機管理系統的控制裝置，其特征在于，包括： 第三比較單元，用于比較增壓壓力值與對應當前工況的增壓壓力目標值； 第二控制單元，用于當所述增壓壓力值與所述增壓壓力目標值之間的偏差大于預設的 壓力閾值時，控制執行器增加空氣流量或限制扭矩。14. 如權利要求13所述的發動機管理系統的控制裝置，其特征在于，還包括：第二檢測 單元，用于檢測發動機轉速，并確定所述發動機轉速大于預設的轉速閾值。
【文檔編號】F02D41/30GK106032774SQ201510106602
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月10日
【發明人】楊芾, 朱國華, 張詠江, 胡建月, 曾斌
【申請人】上海汽車集團股份有限公司