用于發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]概括而言，本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣的控制，更具體而言，涉及一種用于發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)，其通過對閥進(jìn)行電子控制來提高控制精確度，通過減少部件數(shù)量來改進(jìn)發(fā)動機(jī)布局，減小制造成本，并通過防故障計(jì)劃而提升了可靠性；本發(fā)明還涉及控制該空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了控制升壓，氣動進(jìn)氣空氣控制閥設(shè)置在進(jìn)氣管線中，所述進(jìn)氣管線連接在渦輪增壓器的壓縮機(jī)與使用壓縮天然氣(CNG)的發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管之間。
[0003]圖1顯示了一種類型的氣動進(jìn)氣空氣控制閥，其中通過壓縮機(jī)1流入發(fā)動機(jī)(進(jìn)氣歧管)的空氣的量通過根據(jù)發(fā)動機(jī)的升壓來控制氣動閥3的打開程度而受到控制。
[0004]然而，氣動控制閥具有下述問題:其由于低控制響應(yīng)而具有低控制精度；其關(guān)于制造成本是不利的，因?yàn)樾枰o助部件，例如空氣調(diào)節(jié)器、過供應(yīng)控制閥、升壓監(jiān)控模塊和氣動管線；由于耐久性和部件質(zhì)量的問題(比如隔板(由橡膠制成)的耐久性和泄露)而具有低可靠性。
[0005]公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種用于發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)，其通過對閥進(jìn)行電子控制來提高控制精確度，通過減少部件的數(shù)量來改進(jìn)發(fā)動機(jī)的布局，并且減少制造成本；本發(fā)明的各個(gè)方面還致力于提供控制該空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)的方法。
[0007]此外，本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種用于發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)，其通過提供用于控制器的防故障計(jì)劃來提高控制器(由電子控制進(jìn)行操作)的可靠性，本發(fā)明的各個(gè)方面還致力于提供控制該空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)的方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，一種用于發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)，所述用于發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)設(shè)置在進(jìn)氣管線中并且調(diào)整和控制空氣進(jìn)氣，所述進(jìn)氣管線在渦輪增壓器的壓縮機(jī)與進(jìn)氣歧管之間，所述用于發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)可以包括:電機(jī)，所述電機(jī)用于提供扭矩；旁通管線，所述旁通管線的第一端連接至所述進(jìn)氣管線，所述旁通管線的第二端連接至外部空氣管線，所述外部空氣管線用于將外部空氣運(yùn)送到所述壓縮機(jī)中；以及流控制閥組件，所述流控制閥組件設(shè)置在從所述進(jìn)氣管線到所述旁通管線的分開點(diǎn)，并且通過根據(jù)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動量來調(diào)整閥構(gòu)件的打開程度，從而選擇性地將來自所述壓縮機(jī)的空氣進(jìn)氣分配到所述進(jìn)氣歧管和所述旁通管線。
[0009]所述流控制閥組件可以包括:偏心構(gòu)件，所述偏心構(gòu)件安裝在所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上并且偏心旋轉(zhuǎn)；致動桿，所述致動桿具有與所述偏心構(gòu)件的外側(cè)接觸的第一端，并且隨著所述偏心構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)而直線移動；閥外殼，所述閥外殼覆蓋所述致動桿的第二端，具有與所述進(jìn)氣管線的內(nèi)側(cè)以及所述旁通管線的內(nèi)側(cè)連通的內(nèi)側(cè)，并且具有臺階，所述臺階圍繞所述進(jìn)氣管線與所述旁通管線的接合點(diǎn)的內(nèi)側(cè)；閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件與所述致動桿結(jié)合以便一同移動，并且通過所述閥構(gòu)件的外邊緣將所述進(jìn)氣管線和所述旁通管線向彼此打開或關(guān)閉，所述外邊緣在所述閥構(gòu)件移動時(shí)與所述臺階接觸或從所述臺階移動遠(yuǎn)離；以及復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧提供對抗所述致動桿的直線移動的彈性恢復(fù)力。
[0010]該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括:位置傳感器，所述位置傳感器測量所述閥構(gòu)件的位置；以及控制器，所述控制器通過根據(jù)所述閥構(gòu)件的位置計(jì)算所述閥構(gòu)件的打開程度和通過操作所述電機(jī)來反饋控制所述閥構(gòu)件的打開程度，使得所述閥構(gòu)件的打開程度與希望的打開程度一致，所述希望的打開程度用于控制希望的在發(fā)動機(jī)啟動后的發(fā)動機(jī)的升壓。
[0011 ] 所述控制器可以包括DC-DC轉(zhuǎn)換器，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器將從電池輸入的電能轉(zhuǎn)換為可用于所述控制器的電能。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，控制用于發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣控制系統(tǒng)的方法可以包括:測量閥構(gòu)件的位置；以及通過根據(jù)所述閥構(gòu)件的位置確定所述閥構(gòu)件的打開程度和通過操作電機(jī)來反饋控制所述閥構(gòu)件的打開程度，使得所述閥構(gòu)件的打開程度與希望的打開程度一致，所述希望的打開程度用于控制希望的在發(fā)動機(jī)啟動后的發(fā)動機(jī)的升壓。
[0013]所述閥構(gòu)件的打開程度的反饋控制可以包括，在所述閥構(gòu)件受到控制時(shí)，響應(yīng)錯(cuò)誤信號以確定控制系統(tǒng)中的錯(cuò)誤。
[0014]該方法可以進(jìn)一步包括:在測量所述閥構(gòu)件的位置之前確定電源接通(key-on);以及通過將希望的所述閥構(gòu)件的打開程度輸入為0%來控制電源接通，使得所述閥構(gòu)件的打開程度變?yōu)?%。
[0015]電源接通的控制可以包括，在所述閥構(gòu)件受到控制時(shí)，響應(yīng)錯(cuò)誤信號以確定控制系統(tǒng)中的錯(cuò)誤。
[0016]該方法可以進(jìn)一步包括，在確定錯(cuò)誤時(shí)，當(dāng)確定存在所述閥構(gòu)件的打開程度與希望的打開程度之間的差異為參考值或更多并且差異時(shí)長為第一參考時(shí)間或更多時(shí)，通過對所述閥構(gòu)件進(jìn)行去肩清理所述閥構(gòu)件。
[0017]該方法可以進(jìn)一步包括:在清理所述閥構(gòu)件之后，當(dāng)錯(cuò)誤信號連續(xù)輸入時(shí)，存儲對應(yīng)于錯(cuò)誤信號的錯(cuò)誤代碼；以及當(dāng)由于錯(cuò)誤信號的連續(xù)產(chǎn)生引起的連續(xù)存儲錯(cuò)誤代碼的次數(shù)超過預(yù)定次數(shù)時(shí)，向駕駛員警告錯(cuò)誤。
[0018]該方法可以進(jìn)一步包括，當(dāng)連續(xù)存儲錯(cuò)誤代碼的次數(shù)超過預(yù)定次數(shù)時(shí)，通過將希望的所述閥構(gòu)件的打開程度輸入為0 %，執(zhí)行防故障控制，使得所述閥構(gòu)件的打開程度變?yōu)?br>[0019]該方法可以進(jìn)一步包括:在確定錯(cuò)誤時(shí)，當(dāng)確定所述閥構(gòu)件的打開程度與希望的打開程度之間的差異在預(yù)定值內(nèi)并且差異時(shí)長為第二參考時(shí)間或更多時(shí)，存儲對應(yīng)于錯(cuò)誤信號的錯(cuò)誤代碼；以及當(dāng)由于錯(cuò)誤信號的連續(xù)產(chǎn)生引起的連續(xù)存儲錯(cuò)誤代碼的次數(shù)超過預(yù)定次數(shù)時(shí)，向駕駛員警告錯(cuò)誤。
[0020]該方法可以進(jìn)一步包括:在確定錯(cuò)誤時(shí)，當(dāng)確定存在所述控制器與E⑶之間的CAN通訊保持故障了預(yù)定時(shí)間段的錯(cuò)誤時(shí)，或者確定存在所述控制器中的溫度沒有保持低于預(yù)定溫度預(yù)定時(shí)間段的錯(cuò)誤時(shí)，或者確定存在用于所述閥構(gòu)件的位置信號沒有從位置傳感器輸入的錯(cuò)誤時(shí)，通過將希望的所述閥構(gòu)件的打開程度輸入為0%，執(zhí)行防故障控制，使得所述閥構(gòu)件的打開程度變?yōu)?%。
[0021]該方法可以進(jìn)一步包括:在確定錯(cuò)誤時(shí)，當(dāng)確定存在從電池輸入的電能沒有保持低于預(yù)定電壓預(yù)定時(shí)間段的錯(cuò)誤時(shí)，存儲對應(yīng)于錯(cuò)誤信號的錯(cuò)誤代碼；以及當(dāng)由于錯(cuò)誤信號的連續(xù)產(chǎn)生引起的連續(xù)存儲錯(cuò)誤代碼的次數(shù)超過預(yù)定次數(shù)時(shí)，向駕駛員警告錯(cuò)誤。
[0022]該方法可以進(jìn)一步包括:在所述閥構(gòu)件的打開程度的反饋控制之后，通過將希望的所述閥構(gòu)件的打開程度輸入為0%來控制電源斷開(key-off)，使得所述閥構(gòu)件的打開程度變?yōu)?% ;以及在保持控制電源斷開預(yù)定時(shí)間段之后，通過切斷用于控制系統(tǒng)的電能供應(yīng)來關(guān)斷電能。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，相比于相關(guān)技術(shù)的氣動閥，通過對電機(jī)的電子控制來調(diào)整閥構(gòu)件的打開程度，從而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和控制從壓縮機(jī)流入進(jìn)氣歧管和/或旁通管線