[发明专利]基于节气门前压力的发动机控制方法及其控制器和车辆

说明书

本发明具体涉及一种基于节气门前压力的发动机控制方法及其控制器和车辆，发动机控制方法包括步骤：获取节气门前压力传感器的状态信息；根据压力传感器处于故障状态，控制节气门的虚拟压力模型启动；根据虚拟压力模型计算节气门前的虚拟压力；根据虚拟压力控制发动机的运行模式。根据本发明提供的基于节气门前压力的发动机控制方法，提高了节气门前压力传感器出现故障时发动机系统的稳定性，具体地，在压力传感器出现故障时，通过以虚拟压力模型为依据的发动机的控制策略，以此达到控制发动机正常运行模式的目的。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种基于节气门前压力的发动机控制方法及其控制器和车辆。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

节气门前压力传感器对于发动机的控制而言意义重大。在传统的天然气发动机控制程序中，节气门前压力传感器的主要作用如下：

1)用于节气门来控制流过节气门的流量；2)用于增压器增压压力闭环控制的反馈；3)用于计算流过节气门的空气流量，为喷射提供精确的前馈输入。当节气门前压力传感器发生故障时，传统的做法往往是限制发动机的输出扭矩，将节气门前压力使用环境压力来替代，禁止增压器的闭环控制。此时，发动机系统会出现如下表现：动力严重不足，在增压器开始起作用时，(即节气门前的压力超过环境压力时，对于节气门前取气的废气控制阀而言，控制上增压器完全不开，节气门前的增压压力也会达到210kpa以上)节气门的控制将变得极其不理想，只能不断的减小发动机的允许运行区间以提高稳定性。

也就是说，在现有技术方案中，节气门前压力传感器出现故障时，只能进行简单的限扭操作，替代值为环境压力，远远达不到控制稳定性的要求，对整车的稳定性带来极大的挑战。

发明内容

本发明提供了一种基于节气门前压力的发动机控制方法，目的是至少解决由于节气门前压力传感器故障导致的控制混乱的技术问题，该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提供了一种基于节气门前压力的发动机控制方法，发动机控制方法包括步骤：获取节气门前压力传感器的状态信息；根据压力传感器处于故障状态，控制节气门的虚拟压力模型启动；根据虚拟压力模型计算节气门前的虚拟压力；根据虚拟压力控制发动机的运行模式。

根据本发明提供的基于节气门前压力的发动机控制方法，提高了节气门前压力传感器出现故障时系统的稳定性，具体地，在压力传感器出现故障时，通过虚拟压力模型为依据的发动机的控制策略，以此达到控制发动机正常运行模式的目的。

进一步地，根据虚拟压力模型计算节气门前的虚拟压力包括：

计算节流区虚拟压力，

①管路积分模型+理想气体状态方程：

其中，q_dve代表流过节气门的空气流量，q_cyl代表流入气缸的空气流量，ΔMAP代表节气门后虚拟压力的变化量；V代表发动机进气歧管容积；M代表空气的摩尔质量；R代表气体常数，T代表进气歧管温度，k₁为常数，

②速度密度流量模型简化公式：

其中，k2为与发动机排量相关的常数，N为发动机转速，f_VE为充气效率，MAP为节气门后虚拟压力，T为进气歧管温度；

③基于节流方程的次充模型，写成如下形式：