[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

权利要求书

1.一种基于节气门前压力的发动机控制方法，其特征在于，所述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；

根据所述压力传感器处于故障状态，控制所述节气门的虚拟压力模型启动；

根据所述虚拟压力模型计算所述节气门前的虚拟压力；

根据所述虚拟压力控制发动机的运行模式；

所述根据所述虚拟压力模型计算所述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：

其中，f0为标况温度向工况温度的转换系数，T0为节气门前温度，f1为标况压力向工况压力的转换系数，f2为基于压比的马赫数计算方程，压比表示节气门后虚拟压力/节气门前虚拟压力，ThrAng为节气门的开度；f3为标况下马赫数与流量的转换方程，

基于以上公式①②③推导得到：

即，通过

反查一维插值表f2，即可得到进而求得节气门前虚拟压力P0，P0_t-1代表上一时刻计算得到的P0值。

2.根据权利要求1所述的基于节气门前压力的发动机控制方法，其特征在于，所述根据所述虚拟压力模型计算所述节气门前的虚拟压力包括：

④在非节流区流量通过插值公式得到

q_dve代表流过节气门的空气流量；q_cylptp代表当前工况下能流过节气门的最大流量；q_dveUGD代表当前工况，在UGD压比下，流过节气门的流量；UGD压比为一可标定的常数，为非节流区域的最大压比；Thr_act代表节气门实际开度；Thr_ugd代表UGD压比下的节气门开度；Thr_max代表节气门最大开度；

此时，公式④仍然联立公式①②得到节气门前的虚拟压力P0。

3.根据权利要求1所述的基于节气门前压力的发动机控制方法，其特征在于，所述根据所述压力传感器处于故障状态，控制所述节气门的虚拟压力模型启动还包括：

控制所述节气门的开度位于节流区内：根据节流方程，压比、开度、流量之间的对应关系，根据需求流量和节气门节流方程精度要求的最大压比，即可定义在此固定压比以内，不同需求空气流量下，允许的最大节气门开度如下，

Thr_ugd＝f6(q_DES)

其中，Thr_ugd代表UGD压比下的节气门开度，此处用来对节气门开度进行限制；q_DES为设定进气流量；UGD压比为一可标定的常数，为非节流区域的最大压比；f6为基于设定进气流量的函数，

在所述节气门前所述压力传感器的故障模式下，得到所述节气门的最终输出开度：

Thr_{Des_final}＝min(Thr_ugd，Thr_Des)

Thr_ugd代表UGD压比下的节气门开度，Thr_Des为正常模式下节气门开度的设定值；Thr_{Des_final}代表最终使用的节气门开度。

4.根据权利要求2所述的基于节气门前压力的发动机控制方法，其特征在于，所述根据所述虚拟压力控制发动机的运行模式包括：

根据所述虚拟压力控制所述发动机的输出扭矩以及增压器的闭环控制模式。