一种涡轮增压器的喘振识别方法及相关装置与流程



1.本技术涉及检测技术领域,尤其涉及一种涡轮增压器的喘振识别方法及相关装置。


背景技术:



2.涡轮增压器是目前汽车领域常采用的一种机械结构,其利用发动机排出的废气能量驱动废气涡轮,从而利用涡轮带动同轴的压气机对空气做功,将压缩空气送入汽油机气缸。
3.但是,涡轮增压器中的压气机在工况发生改变时,易出现喘振现象,即当流经压气机的运行工况点进入了喘振边界线的左侧区时,压气机的进气流量会忽大忽小、压力时高时低,甚至会出现气流由压气机倒流到外界大气中去的现象,因此,喘振现象会导致发动机产生强烈的机械振动和热端超温,并在很短的时间内造成对发动机造成严重损坏。
4.现有技术中,为了防止涡轮增压器出现喘振现象,获取避免压气机发生喘振的进入节气门的最小气体流量值,再将最小气体流量值与驾驶意图期望的节气门流量值进行比对,其中,驾驶意图期望的节气门流量值是根据发动机当前的工作模式、踏板移动量和速度变化率计算得到的,并最终当驾驶意图期望的节气门流量值小于最小气体流量值时,延迟关闭节气门,即通过将压气机后的高压气体送回到压气机前,从而避免压气机发生喘振现象。
5.然而,采用上述防止涡轮增压器喘振的控制方式,根据发动机当前的工作模式、踏板移动量和速度变化率,去实时获得驾驶意图期望的节气门流量值的计算过程比较复杂,需要花费大量的时间,这样,将导致无法及时判断涡轮增压器是否出现喘振现象。
6.因此,采用上述方式,无法及时判断涡轮增压器是否出现喘振现象。


技术实现要素:



7.本技术实施例提供了一种涡轮增压器的喘振识别方法及相关装置,用以及时判断涡轮增压器是否出现喘振现象。
8.第一方面,本技术实施例提供了一种涡轮增压器的喘振识别方法,所述方法包括:
9.在涡轮增压器的运行过程中,通过压力传感器,分别确定在相邻两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力,并基于获得的两个中冷压力,得到相应的中冷压力变化量,其中,中冷压力表征:与轮增压器连接的发动机的进气温度;
10.基于中冷压力变化量确定发动机的运行状态;
11.基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在相邻两次测量时刻,确定的发动机的油门开度,并基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量;
12.在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。
13.第二方面,本技术实施例还提供了一种涡轮增压器的喘振识别装置,所述装置包括:
14.第一获取模块,用于在涡轮增压器的运行过程中,通过压力传感器,分别确定在相邻两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力,并基于获得的两个中冷压力,得到相应的中冷压力变化量,其中,中冷压力表征:与涡轮增压器连接的发动机的进气温度;
15.第一判别模块,用于基于中冷压力变化量确定发动机的运行状态;
16.第二获取模块,用于基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在相邻两次测量时刻,确定的发动机的油门开度,并基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量;
17.第二判别模块,用于在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。
18.在一种可能的实施例中,基于中冷压力变化量确定发动机的运行状态时,所述第一判别模块具体用于:
19.若中冷压力变化量小于预设的压力变化阈值,则发动机当前处于稳定运行状态;
20.若中冷压力变化量不小于预设的压力变化阈值,则发动机当前处于非稳定运行状态。
21.在一种可能的实施例中,基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在相邻两次测量时刻,确定的发动机的油门开度时,所述第二获取模块具体用于:
22.针对相邻两个测量时刻,分别执行以下操作:
23.获取在一个测量时刻,发动机的油门的实际张开角度以及最大张开角度;
24.基于实际张开角度和最大张开角度的比值,确定发动机的油门开度。
25.在一种可能的实施例中,油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态时,所述第二判别模块具体用于:
26.在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定发动机当前处于非超负荷工作状态;
27.基于非超负荷工作状态,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。
28.在一种可能的实施例中,基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量之后,所述第二判别模块还用于:
29.在油门开度变化量大于预设的开度变化阈值时,确定发动机当前处于超负荷工作状态;
30.基于超负荷工作状态,确定涡轮增压器当前处于非喘振状态。
31.在一种可能的实施例中,所述第二判别模块还用于:
32.按照设定的状态查询周期,查询涡轮增压器的工作状态;
33.基于工作状态确定涡轮增压器当前处于喘振状态时,停止涡轮增压器和发动机的工作,并生成相应的异常警告信息;
34.将异常警告信息发送给相应的目标终端。
35.第三方面,本技术提供一种电子设备,包括:
36.存储器,用于存储程序指令;
37.处理器,用于调用所述存储器中存储的程序指令时,实现上述的一种涡轮增压器的喘振识别方法步骤。
38.第四方面,本技术提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种涡轮增压器的喘振识别方法步骤。
39.第五方面,提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品在被计算机调用时,使得所述计算机执行如第一方面所述的涡轮增压器的喘振识别方法步骤。
40.本技术有益效果如下:
41.在本技术实施例所提供的涡轮增压器的喘振识别方法中,根据相邻两次测量时刻的中冷压力变化量,确定发动机的运行状态,再基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,获得相邻两次测量时刻的油门开度变化量,并最终在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。采用这种方式,根据相邻两次测量时刻的中冷压力变化量和油门开度变化量,判断涡轮增压器当前是否处于喘振状态,避免了现有技术中,根据发动机当前的工作模式、踏板移动量和速度变化率,去实时获得驾驶意图期望的节气门流量值的计算过程比较复杂,无法及时判断涡轮增压器是否出现喘振现象的技术弊端,从而确保能够及时判断涡轮增压器是否出现喘振现象。
42.此外,本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者,通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
43.图1示例性示出了本技术实施例适用的一种系统架构的一个可选的示意图;
44.图2示例性示出了本技术实施例提供的一种发动机进气管路的结构示意图;
45.图3示例性示出了本技术实施例提供的一种涡轮增压器的喘振识别方法的方法流程示意图;
46.图4示例性示出了本技术实施例提供的一种喘振过程中冷压力变化的示意图;
47.图5示例性示出了本技术实施例提供的确定发动机运行状态的逻辑判断示意图;
48.图6示例性示出了本技术实施例提供的一种喘振过程油门开度变化的示意图;
49.图7示例性示出了本技术实施例提供的一种基于图3的具体应用场景示意图;
50.图8示例性示出了本技术实施例提供的一种涡轮增压器的喘振识别装置的结构示意图;
51.图9示例性示出了本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
52.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术技术方案的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术文件中记载的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术技术方案保护的范围。
53.需要说明的是,在本技术的描述中“多个”理解为“至少两个”。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。a与b连接,可以表示:a与b直接连接和a与b通过c连接这两种情况。另外,在本技术的描述中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。
54.在介绍本技术实施例所提供的涡轮增压器的喘振识别方法之前,为了便于理解,下面首先对本技术实施例中涉及的技术术语进行说明。
55.(1)喘振:是指气流沿压气机轴线方向发生的低频率(通常只有几赫兹或十几赫兹)、高振幅(强烈的压强和流量波动)的气流振荡现象。这种低频率高振幅的气流振荡是一种很大的激振力来源,会导致涡轮增压器发生强烈机的械振动和热端超温,并在很短的时间内造成部件的严重损坏,故而,在任何状态下,都应避免涡轮增压器的压气机进入喘振区工作。
56.(2)电子控制单元(electronic control unit,ecu):又称“行车电脑”或者“车载电脑”,与普通的电脑一样,由微控制器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成,
57.需要说明的是,上述技术术语命名方式仅为一种示例,本技术实施例对上述技术术语的命名方式不做限制。
58.下面对本技术实施例的设计思想进行介绍。
59.涡轮增压器由压气机和废气涡轮同轴相连而组成,废气涡轮在发动机排出的高温和具有一定压力的废气推动下转动,从而通过转轴带动压气机转动,压缩空气,提高进气压力。
60.当转速一定,压气机的进气流量减小时,会造成流道中气体的速度不均匀和出现倒流现象,从而导致压气机进入不稳定工作状态,进而出现空气流量忽大忽小,压力值波动剧烈,伴随着压气机的剧烈振动,并发出吼叫声,这种现象便称之为喘振。
61.喘振现象会加速压气机叶片等内部零部件的疲劳损伤,并快速扩展已有的裂纹,严重时会导致压气机的损坏。
62.鉴于此,本技术实施例提供了一种涡轮增压器的喘振识别方法,根据相邻两次测量时刻的中冷压力变化量,确定发动机的运行状态,再基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,获得相邻两次测量时刻的油门开度变化量,并最终在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态,用以及时判断涡轮增压器是否出现喘振现象,从而能够在短时间内发出异常告警信息,进而有效地降低了喘振现象给涡轮增压器带来的损害。
63.特别地,以下内容将结合说明书附图,对本技术的优选实施例进行地简要说明,而且,应当理解,此处所描述的优选实施例,仅用于说明和解释本技术所提供的技术方案,并不用于限定本技术,并且在不冲突的情况下,本技术所涉及的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
64.参考图1,其为本技术实施例适用的一种系统架构图,该系统架构至少包括:终端设备101和服务器102。终端设备101与服务器102之间可通过通信网络进行信息交互,其中,通信网络采用的通信方式可包括:无线通信方式和有线通信方式。
65.示例性的,终端设备101可通过蜂窝移动通信技术接入网络,与服务器102 进行通信,其中,所述蜂窝移动通信技术,比如,包括第五代移动通信(5thgeneration mobile networks,5g)技术。
66.可选的,终端设备101可通过短距离无线通信方式接入网络,与服务器102 进行通信,其中,所述短距离无线通信方式,比如,包括无线保真(wirelessfidelity,wi-fi)技术。
67.本技术实施例对上述设备的数量不做任何限制,如图1所示,仅以终端设备101和服务器102为例进行描述,下面对上述设备及其功能进行简要介绍。
68.终端设备101是一种可以向用户提供语音和/或数据连通性的设备,包括:具有无线连接功能的手持式终端设备、车载终端设备等。
69.示例性的,终端设备101包括但不限于:手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internet device,mid)、可穿戴设备,虚拟现实(virtual reality,vr)设备、增强现实(augmented reality,ar)设备、工业控制中的无线终端设备、无人驾驶中的无线终端设备、智能电网中的无线终端设备、运输安全中的无线终端设备、智慧城市中的无线终端设备,或智慧家庭中的无线终端设备等。
70.此外,终端设备101上可以安装有相关的客户端,该客户端可以是软件(例如,浏览器、短视频软件等),也可以是网页、小程序等;需要说明的是,在本技术实施例中,终端设备101可用于接收服务器102发送的异常警告信息。
71.本技术实施例中,终端设备101可称之为目标终端。
72.服务器102可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集或者分布式系统,还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(content delivery network,cdn)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
73.在本技术实施例中,服务器102用于在涡轮增压器的运行过程中,通过压力传感器,分别确定在相邻两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力,并基于获得的两个中冷压力,得到相应的中冷压力变化量;接着,基于中冷压力变化量确定发动机的运行状态;进一步地,基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在相邻两次测量时刻,确定的发动机的油门开度,并基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量;最终,在所述油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。
74.需要说明的是,在本技术实施例中,服务器102可以为与发动机配套的 ecu;此外,参考图2,其为本技术实施例提供的一种发动机进气管路的结构示意图,该发动机进气管路包括:进气管1,增压器压气机2,中冷前压力3,中冷器4,流量计5(比如,空气质量流量(mass air flow,maf)计),进气节流阀6,进气温度/压力传感器7,发动机8,油门开度传感器9,废气再循环系统(exhaust gas recirculation,egr)阀10,增压器涡轮机11,其中,增压器压气机2和增压器涡轮机11均属于涡轮增压器。
75.下面结合上述的系统架构和上述发动机结构,参考附图来描述本技术示例性实施方式提供的涡轮增压器的喘振识别方法,需要注意的是,上述系统架构和发动机机构仅是为了便于理解本技术的精神和原理而示出,本技术的实施方式在此方面不受任何限制。
76.参阅图3所示,其为本技术实施例提供的一种涡轮增压器的喘振识别方法的实施流程图,以执行主体为ecu为例,该方法的具体实施流程如下:
77.s301:在涡轮增压器的运行过程中,通过压力传感器,分别确定在相邻两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力,并基于获得的两个中冷压力,得到相应的中冷压力变化量。
78.具体的,在执行步骤s301时,即在发动机和涡轮增压器均处于运行过程中,ecu通过涡轮增压器中的压力传感器,测得在任意测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力,并基于任意相邻两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力,获得相应的中冷压力变化量;其中,中冷压力表征:与涡轮增压器连接的发动机的进气温度。
79.示例性的,在涡轮增压器的运行过程中,ecu通过压力传感器,分别获得在某一相邻的两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力,依次记为p1与p2,进一步地,结合预设的中冷压力变化量的计算公式,便可获得p1与p2之间的中冷压力变化量,其中,预设的中冷压力变化量的计算公式具体如下:
80.δp=|p
2-p1|
81.其中,δp表示中冷压力变化量,中冷压力p1对应的测量时刻早于中冷压力 p2对应的测量时刻。
82.一种可能的实现方式中,参考图4,及其本技术实施例提供的一种喘振过程中冷压力变化的示意图,ecu通过压力传感器,按照1s的测量周期,对涡轮增压器中的中冷压力进行测量,从而获得相应的中冷压力,进而将获得的各个中冷压力,按照平滑曲线的方式进行连接。
83.进一步地,假定上述的中冷压力p1=425.2kpa,中冷压力p2=295.6kpa,则ecu在获得中冷压力p1与中冷压力p2之后,便可基于上述预设的中冷压力变化量的计算公式,获得相应的中冷压力变化量δp=|p
2-p1|=|295.6
‑ꢀ
425.2|=129.6kpa。
84.s302:基于中冷压力变化量确定发动机的运行状态。
85.具体的,在执行步骤s302时,ecu在基于获得的两个中冷压力,得到相应的中冷压力变化量之后,基于获得的中冷压力变化量,以及中冷压力变化量与预设的压力变化阈值之间的对应关系,确定发动机的运行状态,参阅图5所示,确定发动机运行状态的具体方法实施流程如下:
86.s3021:获取中冷压力变化量。
87.s3022:小于预设的压力变化阈值,若是,则转入s3023;若否,则转入 s3024。
88.s3023:发动机当前处于稳定运行状态。
89.s3024:发动机当前处于非稳定运行状态。
90.示例性的,假定预设的压力变化阈值p
t
=30kpa,若ecu获得的相邻两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力对应的中冷压力变化量δp=15.2kpa,则可知:中冷压力变化量δp=15.2kpa小于预设的压力变化阈值p
t
=30kpa,从而可判断发动机当前处于稳定运行状态。
91.可选的,若ecu获得的相邻两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力对应的中冷压力变化量δp=78.5kpa,则可知:中冷压力变化量δp=78.5kpa不小于预设的压力变化阈值p
t
=30kpa,从而可判断发动机当前处于非稳定运行状态。
92.此外,基于上述相同的确定发动机的运行状态的思想,可根据中冷压力变化量所
归属的压力变化区间,以及压力变化区间与发动机的运行状态之间的对应关系,确定发动机的运行状态。
93.s303:基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在相邻两次测量时刻,确定的发动机的油门开度,并基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量。
94.具体的,在执行步骤s303时,ecu在基于中冷压力变化量确定发动机的运行状态之后,针对上述的相邻两次测量时刻,分别执行以下步骤:通过油门开度传感器,获取在一个测量时刻,发动机的油门的实际张开角度以及最大张开角度;接着,基于实际张开角度和最大张开角度的比值,确定发动机的油门开度;其中,油门开度的计算公式具体如下:
[0095][0096]
其中,r为发动机油门的油门开度;θi为发动机油门的实际张开角度;θ
max
为发动机油门的最大张开角度。
[0097]
示例性的,基于上述确定发动机油门开度的方法步骤,ecu通过油门开度传感器,在相邻两次测量时刻,分别获取到发动机的油门开度依次为: r1=88.2%、r2=87.9%。
[0098]
进一步地,ecu在分别获取通过油门开度传感器,在相邻两次测量时刻,确定的发动机的油门开度之后,基于获得的两个油门开度,结合预设的油门开度变化量的计算公式,得到相应的油门开度变化量;其中,预设的油门开度变化量的计算公式具体如下:
[0099]
δr=|r
2-r1|
[0100]
其中,δr表示油门开度变化量,油门开度p1对应的测量时刻早于油门开度 p2对应的测量时刻。
[0101]
示例性的,仍以上述在相邻两次测量时刻,发动机的油门开度r1=88.2%和r2=87.9%为例,ecu在获得油门开度r1与油门开度r2之后,便可基于上述预设的油门开度力变化量的计算公式,获得相应的油门开度变化量δr=|r
2-r1|=|87.9%-88.2%|=0.3%。
[0102]
s304:在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。
[0103]
具体的,在执行步骤s304时,ecu在基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量之后,结合油门开度变化量与预设的开度变化阈值之间的对应关系,在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定发动机当前处于非超负荷工作状态,从而基于发动机当前处于非超负荷工作状态,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。
[0104]
一种可能的实现方式中,参考图6,及其本技术实施例提供的一种喘振过程油门开度变化的示意图,ecu通过油门开度传感器,仍按照上述1s的测量周期,对发动机的油门开度进行测量,从而获得相应的油门开度,进而将获得的各个油门开度,按照平滑曲线的方式进行连接。假定预设的开度变化阈值 r
t
=0.5%,则当涡轮增压器处于喘振状态时,任意相邻两次测量时刻的δr均不大于预设的开度变化阈值r
t
=0.5%。
[0105]
同理,ecu在基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量之后,结合油门开度变化量与预设的开度变化阈值之间的对应关系,在油门开度变化量大于预设的开度变化阈值时,确定发动机当前处于超负荷工作状态,从而基于发动机当前处于超负荷工作状态,确定涡轮增压器当前处于非喘振状态。
[0106]
示例性的,假定预设的开度变化阈值r
t
=0.5%,若ecu获得的相邻两次测量时刻,发动机的油门开度对应的油门开度变化量δr=0.2%,则可知:油门开度变化量δr=0.2%不大于预设的开度变化阈值r
t
=0.5%,从而可判断发动机当前处于非超负荷工作状态,从而基于发动机当前处于非超负荷工作状态,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。
[0107]
可选的,若ecu获得的相邻两次测量时刻,发动机的油门开度对应的油门开度变化量δr=1.5%,则可知:油门开度变化量δr=1.5%大于预设的开度变化阈值r
t
=0.5%,从而可判断发动机当前处于超负荷工作状态,从而基于发动机当前处于超负荷工作状态,确定涡轮增压器当前处于非喘振状态。
[0108]
需要说明的是,本技术实施例中,当上述发动机处于稳定运行状态,或者,处于非稳定运行状态中的超负荷工作状态时,均为正常工作状态;仅当上述发动机处于非稳定运行状态中的非超负荷工作状态时,才为异常工作状态,即涡轮增压器发生喘振现象。
[0109]
进一步地,ecu可基于设定的状态查询周期,按时查询涡轮增压器的工作状态,若基于工作状态确定涡轮增压器当前处于喘振状态,则停止涡轮增压器和发动机的工作,并生成相应的异常警告信息,从而将异常警告信息发送给相应的目标终端;若基于工作状态确定涡轮增压器当前处于非喘振状态,则保持涡轮增压器和发动机的工作,并生成相应的状态正常信息,从而将状态正常信息发送给相应的目标终端。
[0110]
毋庸置疑,ecu通过上述的定时查询轮增压器的工作状态的方法步骤,能够及时将涡轮增压器出现喘振现象的问题进行上报,从而能够及时地采用相应的措施,来避免喘振现象给涡轮增压器和发动机带来的损害。
[0111]
需要说明的是,上述涡轮增压器的喘振识别过程中,在通过压力传感器,分别确定在相邻两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力,并基于获得的两个中冷压力,得到相应的中冷压力变化量,进一步基于中冷压力变化量确定发动机当前处于非稳定运行时,再分别获取通过油门开度传感器,在上述相邻两次测量时刻,确定的发动机的油门开度,仅为本技术实施例进行判断涡轮增压器当前处于喘振状态的一种数据获取方式,并没有对中冷压力和油门开度的获取有相应的时间顺序要求,只是通过本技术实施例提供的数据获取方式,可一定程度上降低数据获取操作的执行量,降低ecu的负荷。
[0112]
示例性的,ecu可在涡轮增压器的运行过程中,通过压力传感器,分别确定在相邻两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力,以及通过油门开度传感器,分别确定在上述相邻两次测量时刻,发动机的油门开度。
[0113]
基于上述涡轮增压器的喘振识别的方法步骤,参阅图7所示,为本技术实施例提供的一种涡轮增压器的喘振识别方法的具体应用场景示意图,ecu在涡轮增压器的运行过程中,通过压力传感器sensor.pr,分别确定在相邻两次测量时刻(比如,2022.05.14 14:28:29和2022.05.14 14:28:30),涡轮增压器内的中冷压力,即p1:432.5kpa与p2:321.7kpa,并基于获得的两个中冷压力p1 与p2,得到相应的中冷压力变化量δp=110.8kpa;接着,基于中冷压力变化量δp确定发动机的运行状态,由于中冷压力变化量δp大于预设的压力变化阈值pt=50kpa,则分别获取通过油门开度传感器sensor.th,在上述相邻两次测量时刻,确定的发动机的油门开度即r1:86.2%与r2:85.8%,并基于获得的两个油门开度r1与r2,得到相应的油门开度变化量δr=0.4%;进一步可知,油门开度变化量小于预设的开度变化阈值rt=0.6%,则可判断涡轮增压器当前处于喘振状态。
[0114]
综上所述,在本技术实施例所提供的涡轮增压器的喘振识别方法中,根据相邻两次测量时刻的中冷压力变化量,确定发动机的运行状态,再基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,获得相邻两次测量时刻的油门开度变化量,并最终在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。
[0115]
采用这种方式,根据相邻两次测量时刻的中冷压力变化量和油门开度变化量,判断涡轮增压器当前是否处于喘振状态,避免了现有技术中,根据发动机当前的工作模式、踏板移动量和速度变化率,去实时获得驾驶意图期望的节气门流量值的计算过程比较复杂,无法及时判断涡轮增压器是否出现喘振现象的技术弊端,从而确保能够及时判断涡轮增压器是否出现喘振现象。
[0116]
此外,本技术实施例所提供的涡轮增压器的喘振识别方法中,中冷压力和油门开度的获取,仅使用发动机自带的传感器,不需要对发动机进行改进提升,且仅通过ecu判定逻辑的优化即可实现对涡轮增压器运行过程中,涡轮增压器是否发生喘振问题的识别,并提出警示及时维修检查,大大提高了涡轮增压器和发动机的可靠性。
[0117]
进一步地,基于相同的技术构思,本技术实施例还提供了一种涡轮增压器的喘振识别装置,该涡轮增压器的喘振识别装置可以实现本技术实施例的上述方法流程。如图8所示,该涡轮增压器的喘振识别装置包括:第一获取模块801、第一判别模块802、第二获取模块803以及第二判别模块804,其中:
[0118]
第一获取模块801,用于在涡轮增压器的运行过程中,通过压力传感器,分别确定在相邻两次测量时刻,涡轮增压器内的中冷压力,并基于获得的两个中冷压力,得到相应的中冷压力变化量,其中,中冷压力表征:与涡轮增压器连接的发动机的进气温度;
[0119]
第一判别模块802,用于基于中冷压力变化量确定发动机的运行状态;
[0120]
第二获取模块803,用于基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在相邻两次测量时刻,确定的发动机的油门开度,并基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量;
[0121]
第二判别模块804,用于在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。
[0122]
在一种可能的实施例中,基于中冷压力变化量确定发动机的运行状态时,所述第一判别模块802具体用于:
[0123]
若中冷压力变化量小于预设的压力变化阈值,则发动机当前处于稳定运行状态;
[0124]
若中冷压力变化量不小于预设的压力变化阈值,则发动机当前处于非稳定运行状态。
[0125]
在一种可能的实施例中,基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在相邻两次测量时刻,确定的发动机的油门开度时,所述第二获取模块803具体用于:
[0126]
针对相邻两个测量时刻,分别执行以下操作:
[0127]
获取在一个测量时刻,发动机的油门的实际张开角度以及最大张开角度;
[0128]
基于实际张开角度和最大张开角度的比值,确定发动机的油门开度。
[0129]
在一种可能的实施例中,油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态时,所述第二判别模块804具体用于:
[0130]
在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定发动机当前处于非超负荷工作状态;
[0131]
基于非超负荷工作状态,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。
[0132]
在一种可能的实施例中,基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量之后,所述第二判别模块804还用于:
[0133]
在油门开度变化量大于预设的开度变化阈值时,确定发动机当前处于超负荷工作状态;
[0134]
基于超负荷工作状态,确定涡轮增压器当前处于非喘振状态。
[0135]
在一种可能的实施例中,所述第二判别模块804还用于:
[0136]
按照设定的状态查询周期,查询涡轮增压器的工作状态;
[0137]
基于工作状态确定涡轮增压器当前处于喘振状态时,停止涡轮增压器和发动机的工作,并生成相应的异常警告信息;
[0138]
将异常警告信息发送给相应的目标终端。
[0139]
基于相同的技术构思,本技术实施例还提供了一种电子设备,该电子设备可实现本技术上述实施例提供的涡轮增压器的喘振识别方法流程。在一种实施例中,该电子设备可以是服务器,也可以是终端设备或其他电子设备。如图9 所示,该电子设备可包括:
[0140]
至少一个处理器901,以及与至少一个处理器901连接的存储器902,本技术实施例中不限定处理器901与存储器902之间的具体连接介质,图9中是以处理器901和存储器902之间通过总线900连接为例。总线900在图9中以粗线表示,其它部件之间的连接方式,仅是进行示意性说明,并不引以为限。总线900可以分为地址总线、数据总线、控制总线等,为便于表示,图9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。或者,处理器 901也可以称为控制器,对于名称不做限制。
[0141]
在本技术实施例中,存储器902存储有可被至少一个处理器901执行的指令,至少一个处理器901通过执行存储器902存储的指令,可以执行前文论述的一种涡轮增压器的喘振识别方法。处理器901可以实现图8所示的装置中各个模块的功能。
[0142]
其中,处理器901是该装置的控制中心,可以利用各种接口和线路连接整个该控制设备的各个部分,通过运行或执行存储在存储器902内的指令以及调用存储在存储器902内的数据,该装置的各种功能和处理数据,从而对该装置进行整体监控。
[0143]
在一种可能的设计中,处理器901可包括一个或多个处理单元,处理器901 可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器901中。在一些实施例中,处理器 901和存储器902可以在同一芯片上实现,在一些实施例中,它们也可以在独立的芯片上分别实现。
[0144]
处理器901可以是通用处理器,例如cpu、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实现或者执行本技术实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的一种涡轮增压器的喘振识别方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0145]
存储器902作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器902可以包括至少一种类型的存储介质,例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(random access memory,ram)、静态随机访问存储器(staticrandom access memory,sram)、可编程只读存储器(programmable read onlymemory,prom)、只读存储器(read only memory,rom)、带电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory, eeprom)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器902是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本技术实施例中的存储器902还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储程序指令和/或数据。
[0146]
通过对处理器901进行设计编程,可以将前述实施例中介绍的一种涡轮增压器的喘振识别方法所对应的代码固化到芯片内,从而使芯片在运行时能够执行图3所示的实施例的一种涡轮增压器的喘振识别方法的步骤。如何对处理器 901进行设计编程为本领域技术人员所公知的技术,这里不再赘述。
[0147]
基于同一发明构思,本技术实施例还提供一种存储介质,该存储介质存储有计算机指令,当该计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行前文论述的一种涡轮增压器的喘振识别方法。
[0148]
在一些可能的实施方式中,本技术提供一种涡轮增压器的喘振识别方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当程序产品在装置上运行时,程序代码用于使该控制设备执行本说明书上述描述的根据本技术各种示例性实施方式的一种涡轮增压器的喘振识别方法中的步骤。
[0149]
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元,但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上,根据本技术的实施方式,上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之,上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。
[0150]
此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本技术方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
[0151]
本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0152]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/ 或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个服务器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用
于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0153]
可使用一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术操作的程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如java、c++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算装置上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算装置上部分在远程计算装置上执行、或者完全在远程计算装置或服务器上执行。
[0154]
在涉及远程计算装置的情形中,远程计算装置可以通过任意种类的网络包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户计算装置,或者,可以连接到外部计算装置(例如,利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0155]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0156]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0157]
显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征:


1.一种涡轮增压器的喘振识别方法,其特征在于,包括:在涡轮增压器的运行过程中,通过压力传感器,分别确定在相邻两次测量时刻,所述涡轮增压器内的中冷压力,并基于获得的两个中冷压力,得到相应的中冷压力变化量;其中,所述中冷压力表征:与所述涡轮增压器连接的发动机的进气温度;基于所述中冷压力变化量确定所述发动机的运行状态;基于所述运行状态确定所述发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在所述相邻两次测量时刻,确定的所述发动机的油门开度,并基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量;在所述油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定所述涡轮增压器当前处于喘振状态。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述中冷压力变化量确定所述发动机的运行状态,包括:若所述中冷压力变化量小于预设的压力变化阈值,则所述发动机当前处于稳定运行状态;若所述中冷压力变化量不小于所述预设的压力变化阈值,则所述发动机当前处于非稳定运行状态。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述运行状态确定所述发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在所述相邻两次测量时刻,确定的所述发动机的油门开度,包括:针对所述相邻两个测量时刻,分别执行以下操作:获取在一个测量时刻,所述发动机的油门的实际张开角度以及最大张开角度;基于所述实际张开角度和所述最大张开角度的比值,确定所述发动机的油门开度。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定所述涡轮增压器当前处于喘振状态,包括:在所述油门开度变化量不大于所述预设的开度变化阈值时,确定所述发动机当前处于非超负荷工作状态;基于所述非超负荷工作状态,确定所述涡轮增压器当前处于喘振状态。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量之后,还包括:在所述油门开度变化量大于所述预设的开度变化阈值时,确定所述发动机当前处于超负荷工作状态;基于所述超负荷工作状态,确定所述涡轮增压器当前处于非喘振状态。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:按照设定的状态查询周期,查询所述涡轮增压器的工作状态;基于所述工作状态确定所述涡轮增压器当前处于喘振状态时,停止所述涡轮增压器和所述发动机的工作,并生成相应的异常警告信息;将所述异常警告信息发送给相应的目标终端。7.一种涡轮增压器的喘振识别装置,其特征在于,包括:第一获取模块,用于在涡轮增压器的运行过程中,通过压力传感器,分别确定在相邻两
次测量时刻,所述涡轮增压器内的中冷压力,并基于获得的两个中冷压力,得到相应的中冷压力变化量;其中,所述中冷压力表征:与所述涡轮增压器连接的发动机的进气温度;第一判别模块,用于基于所述中冷压力变化量确定所述发动机的运行状态;第二获取模块,用于基于所述运行状态确定所述发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在所述相邻两次测量时刻,确定的所述发动机的油门开度,并基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量;第二判别模块,用于在所述油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定所述涡轮增压器当前处于喘振状态。8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述基于所述中冷压力变化量确定所述发动机的运行状态时,所述第一判别模块具体用于:若所述中冷压力变化量小于预设的压力变化阈值,则所述发动机当前处于稳定运行状态;若所述中冷压力变化量不小于所述预设的压力变化阈值,则所述发动机当前处于非稳定运行状态。9.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述基于所述运行状态确定所述发动机当前处于非稳定运行时,分别获取通过油门开度传感器,在所述相邻两次测量时刻,确定的所述发动机的油门开度时,所述第二获取模块具体用于:针对所述相邻两个测量时刻,分别执行以下操作:获取在一个测量时刻,所述发动机的油门的实际张开角度以及最大张开角度;基于所述实际张开角度和所述最大张开角度的比值,确定所述发动机的油门开度。10.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述在所述油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定所述涡轮增压器当前处于喘振状态时,所述第二判别模块具体用于:在所述油门开度变化量不大于所述预设的开度变化阈值时,确定所述发动机当前处于非超负荷工作状态;基于所述非超负荷工作状态,确定所述涡轮增压器当前处于喘振状态。11.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述基于获得的两个油门开度,得到相应的油门开度变化量之后,所述第二判别模块还用于:在所述油门开度变化量大于所述预设的开度变化阈值时,确定所述发动机当前处于超负荷工作状态;基于所述超负荷工作状态,确定所述涡轮增压器当前处于非喘振状态。12.如权利要求7-11中任一项所述的装置,其特征在于,所述第二判别模块还用于:按照设定的状态查询周期,查询所述涡轮增压器的工作状态;基于所述工作状态确定所述涡轮增压器当前处于喘振状态时,停止所述涡轮增压器和所述发动机的工作,并生成相应的异常警告信息;将所述异常警告信息发送给相应的目标终端。13.一种电子设备,包括存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序
被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述方法的步骤。15.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品在被计算机调用时,使得所述计算机执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。

技术总结


本申请公开了一种涡轮增压器的喘振识别方法及相关装置,涉及检测技术领域。本申请中,根据相邻两次测量时刻的中冷压力变化量,确定发动机的运行状态,再基于运行状态确定发动机当前处于非稳定运行时,获得相邻两次测量时刻的油门开度变化量,并最终在油门开度变化量不大于预设的开度变化阈值时,确定涡轮增压器当前处于喘振状态。采用这种方式,根据相邻两次测量时刻的中冷压力变化量和油门开度变化量,判断涡轮增压器当前是否处于喘振状态,判断过程简便,能够及时判断涡轮增压器是否出现喘振现象。现象。现象。


技术研发人员:

郭雪飞 王凝露

受保护的技术使用者:

潍柴动力股份有限公司

技术研发日:

2022.05.20

技术公布日:

2022/11/1

本文发布于:2024-09-24 07:20:37,感谢您对本站的认可!

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