[发明专利]进气节流阀控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是对发动机的进气节流阀进行控制的方法。本发明还涉及实现所述控制方法的控制装置。

背景技术

柴油机必须采用适当的后处理系统才能满足排放要求，尾气后处理系统已逐渐成为柴油动力的标准配置。

目前，柴油车辆和机械一般采用EGR（废气再循环系统）、SCR（尿素选择性催化还原系统）、DPF（微粒捕集器）等尾气处理装置。

EGR可将部分废气引入进气从而降低发动机排放中氮氧浓度的系统，其引入进气系统的废气流量与进气系统的总流量的比值为EGR率，引入的废气比例越高EGR率越大。

SCR是降低重型柴油机的NO_X排放的一种有效方式，其利用喷入的氨气把烟气中的NO_X还原成N₂和H₂O。

DPF是一种安装在排气管末端的机外处理装置，在发动机运行过程中，柴油机排气通过DPF时，排气中所带有的微粒被DPF中的过滤体吸附和沉淀，从而起到对排气进行净化的作用。

进气节流阀是一种用于控制发动机进气量的节流阀，其在发动机上主要有两种用途：

其一是在发动机处于低速低负荷情况下通过限制进气量，使燃烧恶化增加排气温度，从而为SCR系统反应或DPF再生时的碳氢喷射提供合理的燃烧温度；

其二是在高速高负荷情况下通过限制进气量增大EGR率从而降低氮氧化合物的生成。

可见，为实现上述功能，必须对进气节流阀进行有效的控制，而现有技术仅通过基于进气质量流量的进气节流阀控制方式来同时实现EGR率控制和温度控制。

这种控制方式对EGR率的控制虽然是直接的，但当其用于控制温度时，由于控制对象（进气节流阀）和控制目标（温度）分离，并不直接关联，因此这种控制方式是间接的，不易准确控制且标定量较大。

因此，如何改进发动机进气节流阀的控制方式，以提高控制精度，并尽可能的减少标定量，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种进气节流阀控制方法。该方法能够根据发动机的工作状态对EGR率和温度分别进行精确控制，并大幅减少标定量，从而显著提升发动机性能。

本发明的第二目的是提供一种实现上述控制方法的进气节流阀控制装置。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种进气节流阀控制方法，包括：

设定排气温度T_set和进气质量流量m_set；

当发动机处于低速低负荷工况且实际排气温度T_act小于所述设定的排气温度T_set时，采用基于实际排气温度T_act的闭环控制模式，以设定的排气温度T_set为控制目标调节进气节流阀开度；

当发动机处于高速高负荷工况且实际进气质量流量m_act大于所述设定的进气质量流量m_set时，采用基于实际进气质量流量m_act的闭环控制模式，以设定的进气质量流量m_set为控制目标调节进气节流阀开度；

当发动机处于其他工况时，进气节流阀处于开环控制模式。

优选地，其中：

若处于基于实际排气温度T_act的闭环控制模式，则当发动机脱离低速低负荷工况，且实际排气温度T_act大于设定的排气温度T_set时，转移至开环控制模式。

优选地，其中：

若处于开环控制模式，则当发动机进入低速低负荷工况，且实际排气温度T_act小于设定的排气温度T_set时，转移至基于实际排气温度T_act的闭环控制模式。

优选地，其中：

若处于开环控制模式，则当发动机进入高速高负荷工况，且实际进气质量流量m_act大于所述设定的进气质量流量m_set时，转移至基于实际进气质量流量m_act的闭环控制模式。

优选地，其中：

若处于基于实际进气质量流量m_act的闭环控制模式，则当发动机脱离高速高负荷工况，且实际进气质量流量m_act小于所述设定的进气质量流量m_set时，转移至开环控制模式。