发动机系统的控制方法、装置、电子设备和存储介质与流程

1.本发明涉及车辆制造技术领域，具体涉及一种发动机系统的控制方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.天然气发动机或其他带有进气节流阀的发动机，在大负荷高速运行遇到其他状况需要减速的时候，由于存在电子节气门(即节流阀)节流，即节气门开度迅速减小，此时的增压器仍然是高速转动(例如以100krpm以上的转速高速转动)，但是由于节气门开度减小的原因，极大的空气流无处释放，从而引起增压器发生喘振，导致增压器故障甚至损坏。
3.因此，如何避免增压器因发生喘振而发生故障或损坏的技术问题，亟待解决。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中阐述的如何避免增压器因发生喘振而发生故障或损坏的技术问题。本发明提出一种发动机系统的控制方法、装置、电子设备和存储介质。
5.本发明的一个目的在于提出一种发动机系统的控制方法。在增压器的工况坐标包含于喘振预警区域时，表征增压器有发生喘振的风险，此时记录进气节流阀的第一开度值，并确定下一时刻的需求开度值，基于第一开度值和需求开度值调节进气节流阀的开度值，避免增压器发生喘振。
6.本技术的再一个目的在于提出一种发动机系统的控制装置。
7.本发明的再一个目的在于提出一种电子设备。
8.本发明的再一个目的在于提出一种计算机可读的存储介质。
9.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种发动机系统的控制方法，所述发动机系统包括增压器和进气节流阀，所述控制方法包括：获取所述增压器的喘振预警区域和工况坐标；在所述工况坐标包含于所述喘振预警区域时，记录所述进气节流阀当前时刻的第一开度值；获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值，所述需求开度值被配置为使发动机的实际压力符合设定压力；基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度。
10.可选地，所述基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度包括：判断所述需求开度值是否大于所述第一开度值；在所述需求开度值大于所述第一开度值时，控制所述第一开度值增大至所述需求开度值；在所述需求开度值小于所述第一开度值时，控制所述进气节流阀的开度维持在所述第一开度值。
11.可选地，在所述获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值之前包括：锁定所述进气节流阀，以使所述进气节流阀的开度维持在所述第一开度值。
12.可选地，所述获取所述增压器的的喘振预警区域包括：获取所述增压器的压比和流量；基于所述流量和所述压比确定所述喘振预警区域。
13.可选地，所述工况坐标包含所述增压器的压比和流量。
14.可选地，发动机系统的控制方法还包括：获取所述增压器的进气温度、进气压力、环境温度和环境压力；基于所述进气温度、进气压力、环境温度和环境压力确定所述流量。
15.可选地，所述获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值包括：获取发动机的设定压力和实际压力；基于所述设定压力和所述实际压力确定所述需求开度值。
16.根据本技术实施例的又一个方面，还提供了一种发动机系统的控制装置，所述发动机系统包括增压器和进气节流阀，所述控制装置包括：第一获取模块，获取所述增压器的喘振预警区域和工况坐标；第一执行模块，在所述工况坐标包含于所述喘振预警区域时，记录所述进气节流阀当前时刻的第一开度值；第二获取模块，获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值；第二执行模块，基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度。
17.根据本技术实施例的又一个方面，还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中，存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于通过运行存储器上所存储的计算机程序来执行上述任一实施例中的方法步骤。
18.根据本技术实施例的又一个方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一实施例中的方法步骤。
19.本技术中，在增压器的工况坐标包含于喘振预警区域时，表征增压器有发生喘振的风险，进气节流阀的开度较小，则此时记录进气节流阀的第一开度值，发动机继续运行，在一个时刻，基于发动机当前的实际压力需要符合设定压力的规则确定需要的进气节流阀的开度，即需求开度值，基于第一开度值和需求开度值调节进气节流阀的开度值，避免增压器发生喘振进而导致增压器故障甚至损坏。
附图说明
20.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是根据本技术实施例的一种可选的发动机系统的控制方法的流程示意图；
23.图2是根据本技术实施例的一种可选的发动机系统的控制方法的另一流程示意图；
24.图3是根据本技术实施例的一种可选的增压器喘振风险示意图；
25.图4是根据本技术实施例的一种可选的发动机系统的控制装置的结构框图；
26.图5是根据本技术实施例的一种可选的电子设备的结构框图。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是
本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
28.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.正如背景技术所述，天然气发动机或其他带有进气节流阀的发动机，在大负荷高速运行遇到其他状况需要减速的时候，由于存在电子节气门(即节流阀)节流，即节气门开度迅速减小，此时的增压器仍然是高速转动(例如以100krpm以上的转速高速转动)，但是由于节气门开度减小的原因，极大的空气流无处释放，从而引起增压器发生喘振，导致增压器故障甚至损坏。
30.因此，根据本技术实施例的一个方面，提供了一种发动机系统的控制方法，所述发动机系统包括增压器和进气节流阀，参见图1所示，该方法的流程可以包括以下步骤：
31.s10.获取所述增压器的喘振预警区域和工况坐标。
32.s20.在所述工况坐标包含于所述喘振预警区域时，记录所述进气节流阀当前时刻的第一开度值。
33.s30.获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值，所述需求开度值被配置为使发动机的实际压力符合设定压力。
34.s40.基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度。
35.在本实施例中，在增压器的工况坐标包含于喘振预警区域时，表征增压器有发生喘振的风险，进气节流阀的开度较小，则此时记录进气节流阀的第一开度值，发动机继续运行，在一个时刻，基于发动机当前的实际压力需要符合设定压力的规则确定需要的进气节流阀的开度，即需求开度值，基于第一开度值和需求开度值调节进气节流阀的开度值，避免增压器发生喘振进而导致增压器故障甚至损坏。
36.作为示例性的实施例，参见图2和图3所示，所述基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度包括：判断所述需求开度值是否大于所述第一开度值；在所述需求开度值大于所述第一开度值时，控制所述第一开度值增大至所述需求开度值；在所述需求开度值小于所述第一开度值时，控制所述进气节流阀的开度维持在所述第一开度值。所述获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值包括：获取发动机的设定压力和实际压力；基于所述设定压力和所述实际压力确定所述需求开度值。
37.在本实施例中，导致增压器发生喘振的原因是发动机负荷骤降，时进气节流阀从较大的开度迅速减小至较小开度，因此，为了避免增压器发生喘振，可以直接控制进气节流阀的开度增大，但是，在发动机系统中，发动机的实际压力需要符合发动机的设定压力，进气节流阀的改变同样会改变发动机的实际压力，因此，在调节进气节流阀的开度时，还需要考虑发动机的实际压力。
38.具体的，在获取了第一开度值和下一时刻的需求开度值后，需要判断需求开度值是否大于第一开度值，在需求开度值大于第一开度值时，表征下一时刻发动机的实际压力若要符合设定压力，需要增大进气节流阀的开度，同时，增大进气节流阀的开度能减小增压器发生喘振的风险，使增压器的工况坐标向低风险区域移动，或者移动至低风险区域，避免增压器发生故障或者损坏；在需求开度值小于第一开度值时，表征下一时刻发动机的实际压力若要符合设定压力，需要减小进气节流阀的开度，而在增压器可能发生喘振的工况坐标的基础上继续减小进气节流阀的开度值，会进一步增大增压器发生喘振的发生，甚至直接发生喘振，因此，此时可以保持进气节流阀的第一开度值不变，避免增大增压器发生喘振的风险发生。
39.作为示例性的实施例，在所述获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值之前包括：锁定所述进气节流阀，以使所述进气节流阀的开度维持在所述第一开度值。
40.在本实施例中，在获得当前时刻的第一开度值后，若不对进气节流阀的开度进行控制，使进气节流阀的开度改变，可能发生进气节流阀的开度继续减小，导致增压器发生喘振的情况，因此，在获得了第一开度值，获取需求开度值之前，需要控制进气节流阀保持当前的第一开度值。
41.作为示例性的实施例，所述获取所述增压器的的喘振预警区域包括：获取所述增压器的压比和流量；基于所述流量和所述压比确定所述喘振预警区域。所述工况坐标包含所述增压器的压比和流量。
42.在本实施例中，增压器的工况坐标包括压比和流量，基于增压器的压力和流量可以确定增压器发生喘振的高风险区域和低风险区域，在控制进气节流阀的开度值，以使工况坐标向低风险区域移动为准，降低增压器发生喘振的风险，避免增压器发生喘振导致故障或者损坏，延长增压器的使用寿命。
43.作为示例性的实施例，还包括：获取所述增压器的进气温度、进气压力、环境温度和环境压力；基于所述进气温度、进气压力、环境温度和环境压力确定所述流量。
44.在本实施例中，车辆的工况会受到外界环境的影响，不同的海拔对应不同的环境温度和环境压力，因此，在计算增压器的流量时，需要结合车辆所处环境的实际数据为准，参见下式(1)所示，为一种计算流量的方法：
[0045][0046]
其中，ac为增压器的流量，aa为标准进气量，t
c1
为进气温度，p
c1
为进气压力，t0为环境温度，p0为环境压力。
[0047]
根据本技术实施例的另一个方面，提供了一种发动机系统的控制装置，所述发动机系统包括增压器和进气节流阀，参见图4所示，所述控制装置包括：
[0048]
第一获取模块401，获取所述增压器的喘振预警区域和工况坐标；
[0049]
第一执行模块402，在所述工况坐标包含于所述喘振预警区域时，记录所述进气节流阀当前时刻的第一开度值；
[0050]
第二获取模块403，获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值；
[0051]
第二执行模块404，基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度。
[0052]
需要说明的是，该实施例中的第一获取模块401可以用于执行上述步骤s10，该实施例中的第一执行模块402可以用于执行上述步骤s20，该实施例中的第二获取模块403可以用于执行上述步骤s30，该实施例中的第二执行模块404可以用于执行上述步骤s40。
[0053]
根据本技术实施例的再一个方面，提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行上述任一项实施例所述的发动机系统的控制方法。
[0054]
图5是根据本技术实施例的一种可选的电子设备的结构框图，如图5所示，包括处理器502、通信接口504、存储器506和通信总线508，其中，处理器502、通信接口504和存储器506通过通信总线508完成相互间的通信，其中，
[0055]
存储器506，用于存储计算机程序；
[0056]
处理器502，用于执行存储器506上所存放的计算机程序时，实现如下步骤：
[0057]
获取所述增压器的喘振预警区域和工况坐标；
[0058]
在所述工况坐标包含于所述喘振预警区域时，记录所述进气节流阀当前时刻的第一开度值；
[0059]
获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值，所述需求开度值被配置为使发动机的实际压力符合设定压力；
[0060]
基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度。
[0061]
可选地，在本实施例中，上述的通信总线可以是pci(peripheral component interconnect，外设部件互连标准)总线、或eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0062]
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
[0063]
存储器可以包括ram，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如，至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
[0064]
根据本技术实施例的再一个方面，提供了一种计算机可读的存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项实施例所述的发动机系统的控制方法。
[0065]
可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
[0066]
获取所述增压器的喘振预警区域和工况坐标；
[0067]
在所述工况坐标包含于所述喘振预警区域时，记录所述进气节流阀当前时刻的第一开度值；
[0068]
获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值，所述需求开度值被配置为使发动机的实际压力符合设定压力；
[0069]
基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度。
[0070]
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例
中对此不再赘述。
[0071]
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、rom、ram、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0072]
上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0073]
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
[0074]
以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种发动机系统的控制方法，其特征在于，所述发动机系统包括增压器和进气节流阀，所述控制方法包括：获取所述增压器的喘振预警区域和工况坐标；在所述工况坐标包含于所述喘振预警区域时，记录所述进气节流阀当前时刻的第一开度值；获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值，所述需求开度值被配置为使发动机的实际压力符合设定压力；基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度。2.如权利要求1所述的发动机系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度包括：判断所述需求开度值是否大于所述第一开度值；在所述需求开度值大于所述第一开度值时，控制所述第一开度值增大至所述需求开度值；在所述需求开度值小于所述第一开度值时，控制所述进气节流阀的开度维持在所述第一开度值。3.如权利要求2所述的发动机系统的控制方法，其特征在于，在所述获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值之前包括：锁定所述进气节流阀，以使所述进气节流阀的开度维持在所述第一开度值。4.如权利要求1所述的发动机系统的控制方法，其特征在于，所述获取所述增压器的的喘振预警区域包括：获取所述增压器的压比和流量；基于所述流量和所述压比确定所述喘振预警区域。5.如权利要求4所述的发动机系统的控制方法，其特征在于，所述工况坐标包含所述增压器的压比和流量。6.如权利要求5所述的发动机系统的控制方法，其特征在于，还包括：获取所述增压器的进气温度、进气压力、环境温度和环境压力；基于所述进气温度、进气压力、环境温度和环境压力确定所述流量。7.如权利要求1所述的发动机系统的控制方法，其特征在于，所述获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值包括：获取发动机的设定压力和实际压力；基于所述设定压力和所述实际压力确定所述需求开度值。8.一种发动机系统的控制装置，其特征在于，所述发动机系统包括增压器和进气节流阀，所述控制装置包括：第一获取模块，获取所述增压器的喘振预警区域和工况坐标；第一执行模块，在所述工况坐标包含于所述喘振预警区域时，记录所述进气节流阀当前时刻的第一开度值；第二获取模块，获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值；第二执行模块，基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度。9.一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述
通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信，其特征在于，所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行权利要求1-7中任一项所述的发动机系统的控制方法。10.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1-7中任一项所述的发动机系统的控制方法。

技术总结
本发明公开一种发动机系统的控制方法、装置、电子设备和存储介质，所述发动机系统包括增压器和进气节流阀，所述控制方法包括：获取所述增压器的喘振预警区域和工况坐标；在所述工况坐标包含于所述喘振预警区域时，记录所述进气节流阀当前时刻的第一开度值；获取所述进气节流阀下一时刻的需求开度值，所述需求开度值被配置为使发动机的实际压力符合设定压力；基于所述第一开度值和所述需求开度值控制所述进气节流阀的开度。在增压器的工况坐标包含于喘振预警区域时，表征增压器有发生喘振的风险，此时记录进气节流阀的第一开度值，并确定下一时刻的需求开度值，基于第一开度值和需求开度值调节进气节流阀的开度值，避免增压器发生喘振。生喘振。生喘振。


技术研发人员：解家报 冯海浩 潘发存
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/6/27