CN106555684B - 车辆、两级增压控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆、两级增压控制系统及其控制方法，该系统包括：空气滤清器、进气旁通阀、涡轮增压器、电子增压器和控制器，进气旁通阀的一端与空气滤清器相连，涡轮增压器与进气旁通阀的另一端相连，电子增压器的一端与空气滤清器相连且电子增压器的另一端与进气旁通阀的另一端相连，控制器根据发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量的差值得到差值变化到零时对应的发动机临界转速，并根据该临界转速得到发动机临界转速区间，在发动机的当前转速位于发动机临界转速区间内时，调节进气旁通阀的开度以由电子增压器和涡轮增压器共同进行进气增压。本发明的系统不仅可以有效提升动力性和经济性，还可以提升车辆运行平稳性和乘坐舒适性。

Description

车辆、两级增压控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆、两级增压控制系统及其控制方法。

背景技术

目前，为了降低车辆的油耗、提升车辆的动力性等，通常采用涡轮增压器来提升发动机的动力性和经济性，但是在发动机转速较低时，涡轮增压器介入前，影响发动机在低转速时的经济性和动力性。

相关技术中，为了提升发动机在较低转速时的动力性和经济性，采用涡轮增压器与电子增压器的双增压系统，在发动机转速较低时(即涡轮增压器介入前)，通过电子增压器进行增压，在发动机转速达到一定的转速后，电子增压器停止工作，转而由涡轮增压器进行增压。这种方式存在以下缺点：当电子增压器与涡轮增压器进行切换时，衔接性差，例如：发动机进气量可能会突然变化很大，使车辆发生颠簸震颤，降低了乘坐的舒适性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种两级增压控制系统，该系统不仅可以有效提升动力性和经济性，还可以提升车辆运行平稳性和乘坐舒适性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种两级增压控制系统，包括：空气滤清器；进气旁通阀，所述进气旁通阀的一端与所述空气滤清器相连；涡轮增压器，所述涡轮增压器与所述进气旁通阀的另一端相连；电子增压器，所述电子增压器的一端与所述空气滤清器相连且所述电子增压器的另一端与所述进气旁通阀的另一端相连；控制器，所述控制器用于根据发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量的差值得到所述差值变化到零时对应的发动机临界转速，并根据发动机临界转速得到发动机临界转速区间，并在所述发动机的当前转速位于所述发动机临界转速区间内时，调节所述进气旁通阀的开度以由所述电子增压器和所述涡轮增压器共同进行进气增压，其中，所述发动机临界转速位于所述发动机临界转速区间内。

进一步的，所述控制器用于根据发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量的差值得到所述差值变化到零时对应的发动机临界转速，并根据发动机临界转速得到发动机临界转速区间的步骤，包括：在所述发动机的当前转速小于所述发动机临界转速区间的下限值时，控制所述进气旁通阀关闭以由所述电子增压器单独进行进气增压，并在所述发动机的当前转速大于所述发动机临界转速区间的上限值时，控制所述进气旁通阀开启以由所述涡轮增压器单独进行进气增压。

进一步的，所述发动机临界转速区间为[发动机临界转速-发动机临界转速*10％，发动机临界转速+发动机临界转速*10％]。

进一步的，所述的两级增压控制系统，还包括：空气流量传感器，所述空气流量传感器设置在所述涡轮增压器与所述进气旁通阀之间，以检测进气流量，所述控制器还用于在所述发动机的当前转速位于所述发动机临界转速区间内时，根据所述进气流量调节所述电子增压器的转速。

进一步的，在所述发动机的当前转速位于所述发动机临界转速区间内时，所述发动机的转速越大，所述进气旁通阀的开度越大，所述发动机的转速越小，所述进气旁通阀的开度越小。

相对于现有技术，本发明所述的两级增压控制系统具有以下优势：

本发明所述的两级增压控制系统，通过设置发动机临界转速区间，当发动机处于这个转速区间时，通过调节进气旁通阀的开度由电子增压器和涡轮增压器共同增压，并随着发动机转速的降低或增加，逐渐转换为由电子增压器或者涡轮增压器单独增压，这样，可以有效避免电子增压器与涡轮增压器瞬间切换这种方式带来的发动机进气量可能突变很大的问题，进而，在有效提升动力性和经济性的同时，还可以提升车辆运行平稳性和乘坐舒适性。

本发明的另一个目的在于提出一种两级增压控制系统的控制方法，该方法不仅可以有效提升动力性和经济性，还可以提升车辆运行平稳性和乘坐舒适性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种两级增压控制系统的控制方法，包括以下步骤：获取发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量；根据所述发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量的差值得到所述差值变化到零时对应的发动机临界转速；根据发动机临界转速得到发动机临界转速区间；当所述发动机的当前转速位于所述发动机临界转速区间内时，调节所述进气旁通阀的开度以由所述电子增压器和所述涡轮增压器共同进行进气增压，其中，所述发动机临界转速位于所述发动机临界转速区间内。

进一步的，所述两级增压控制系统的控制方法的步骤，还包括：当所述发动机的当前转速小于所述发动机临界转速区间的下限值时，控制所述进气旁通阀关闭以由所述电子增压器单独进行进气增压；当所述发动机的当前转速大于所述发动机临界转速区间的上限值时，控制所述进气旁通阀开启以由所述涡轮增压器单独进行进气增压。

进一步的，所述发动机临界转速区间为[发动机临界转速-发动机临界转速*10％，发动机临界转速+发动机临界转速*10％]。

进一步的，所述两级增压控制系统的控制方法的步骤，还包括：检测进气流量；当所述发动机的当前转速位于所述发动机临界转速区间内时，根据所述进气流量调节所述电子增压器的转速。

所述的两级增压控制系统的控制方法与上述的两级增压控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆，该车辆不仅可以有效提升动力性和经济性，还可以提升车辆运行平稳性和乘坐舒适性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，设置有如上述实施例所述的两级增压控制系统。

所述的车辆与上述的两级增压控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的两级增压控制系统的控制方法的流程图；

图2为相关技术中增压发动机理论与实际进气量对比曲线示意图；

图3为本发明一个实施例所述的两级增压控制系统的控制方法的流程图；

图4为本发明另一个实施例所述的两级增压控制系统的控制方法的流程图；

图5为本发明实施例所述的两级增压控制系统的结构框图；

图6为本发明一个实施例所述的两级增压控制系统的结构框图；

图7为本发明一个实施例所述的两级增压控制系统的示意图。

附图标记说明：

100-空气滤清器、200-进气旁通阀、300-涡轮增压器、400-电子增压器、500-控制器、600-空气流量传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明一个实施例的两级增压控制系统的控制方法的流程图。

其中，两级增压控制系统包括：进气旁通阀、涡轮增压器和电子增压器。

如图1所示，根据本发明一个实施例的两级增压控制系统的控制方法，包括以下步骤：

S101：获取发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量。

具体而言，涡轮增压式发动机(以下简称发动机或者增压发动机)理论进气量的计算公式为：发动机的理论进气量＝发动机排气量×发动机每分钟最大转速÷1728÷2×(1+增压比)。其中，进气量和排气量的单位分别为英制单位中的立方英寸每分钟、立方英寸；1728为立方英寸到立方英尺的换算因素，即1立方英尺＝1728立方英寸；2为四冲程发动机每两转吸气一次，若为二冲程则不必除以2；增压比＝(增压值，表压)÷大气压力。

发动机在多个转速下的实际进气量可以通过现有的检测手段实际测量得到。当增压发动机处于不同的转速时，实际进气量和理论进气量可能相同，也可能实际进气量小于理论进气量。如图2所示，为一种传统增压发动机理论与实际进气量的对比曲线，如图2所示，当发动机处于中低转速时，发动机需克服增压器损失，因而会造成一部分能量消耗，使得发动机实际进气量比理论进气量偏小。

S102：根据发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量的差值得到差值变化到零时对应的发动机临界转速。

在此结合图2，随着发动机转速的增加，发动机的理论进气量与实际进气量之间的差值逐渐变小，直至为零。两者之间的差值变化刚到零时的对应的发动机转速即为发动机临界转速，即图2中的B点对应的转速。

S103：根据发动机临界转速得到发动机临界转速区间。

具体地，发动机临界转速区间可以为[发动机临界转速-发动机临界转速*10％，发动机临界转速+发动机临界转速*10％]。当然，在本发明的其它示例中，也可以适当的增加或者减小该发动机临界转速区间的范围，例如：当需要增加时，可以将10％变为12％等，当需要减小时，可以将10％变为8％等。

S104：当发动机的当前转速位于发动机临界转速区间内时，调节进气旁通阀的开度以由电子增压器和涡轮增压器共同进行进气增压，其中，发动机临界转速位于发动机临界转速区间内。

具体地，当发动机的当前转速位于发动机临界转速区间内时，即发动机的当前转速大于等于(发动机临界转速-发动机临界转速*10％)，且小于等于(发动机临界转速+发动机临界转速*10％)，随着发动机的当前转速逐渐增加，进气旁通阀的开度逐渐变大，电子增压器的转速逐渐减小，涡轮增压器的转速逐渐增加，从而使进气压力逐渐增加，避免进气量突变而影响车辆的运行平稳性。

也就是说，电子增压器和涡轮增压器的转换并不是瞬间完成的，而是逐渐转换的。例如：在发动机转速提升的过程中，当发动机转速较小时，由电子增压器进行增压，当发动机转速提升到如：发动机临界转速-发动机临界转速*10％时，适当的将进气旁通阀开启一定的开度，这样，电子增压器工作的同时，涡轮增压器同时介入，即：电子增压器增压为主，涡轮增压器辅助增压；并随着发动机转速的进一步提升，逐渐增大进气旁通阀开启的开度，这样，逐渐转为电子增压器辅助增压，涡轮增压器增压为主；当发动机转速超过如：发动机临界转速+发动机临界转速*10％时，进气旁通阀的开度达到很大，即进气旁通阀完全开启，此时，电子增压器停止工作，由涡轮增压器单独进行增压。

本发明所述的两级增压控制系统的控制方法，通过设置发动机临界转速区间，当发动机处于这个转速区间时，通过调节进气旁通阀的开度由电子增压器和涡轮增压器共同增压，并随着发动机转速的降低或增加，逐渐转换为由电子增压器或者涡轮增压器单独增压，这样，可以有效避免电子增压器与涡轮增压器瞬间切换这种方式带来的发动机进气量可能突变很大的问题，进而，在有效提升动力性和经济性的同时，还可以提升车辆运行平稳性和乘坐舒适性。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，两级增压控制系统的控制方法的步骤，还包括：

S105：当发动机的当前转速小于发动机临界转速区间的下限值时，控制进气旁通阀关闭以由电子增压器单独进行进气增压。

S106：当发动机的当前转速大于发动机临界转速区间的上限值时，控制进气旁通阀开启以由涡轮增压器单独进行进气增压。

即：当发动机转速较小时，由电子增压器进行单独增压，当发动机转速较高时由涡轮增压器单独进行增压，从而使发动机在整个转速区间内均可以有效降低能耗，提升车辆的经济性和动力性。

在本发明的另一个实施例中，如图4所示，两级增压控制系统的控制方法的步骤，还包括：

S100：检测进气流量。

具体地，检测进气流量，即步骤S101中获取发动机实际进气量的方法。可以通过空气流量传感器进行检测，该空气流量传感器工作电压小，测量精度高，安装方便，可以将检测到的空气流量转换成电信号，以方便后续处理。

S107：当发动机的当前转速位于发动机临界转速区间内时，根据进气流量调节电子增压器的转速。

具体地，当发动机的当前转速为发动机的临界转速的下限时，进气旁通阀完全闭合，进气流量为零，电子增压器有一定的转速；随着发动机的当前转速逐渐增加，进气旁通阀逐渐开启一定的开度，进气流量为逐渐增加，电子增压器的转速逐渐减小；当发动机的当前转速增大到发动机的临界转速的上限时，进气旁通阀完全开启，进气流量为最大，电子增压器的转速减小到零。

也就是说，在发动机的当前转速位于发动机临界转速区间内时，进气流量可以根据检测到的进气流量，通过调节电子增压器的转速的方式实现，进而保证进气流量的稳定或者稳步变化，进一步避免进气量突变过大，由此，提升车辆运行的平稳性。

根据本发明实施例的两级增压控制系统的控制方法，不仅可以有效提升动力性和经济性，还可以提升车辆运行平稳性和乘坐舒适性，进而提升车辆的市场竞争力。

图5是根据本发明一个实施例的两级增压控制系统的结构框图。

如图5所示，根据本发明一个实施例的两级增压控制系统，包括：空气滤清器100、进气旁通阀200、涡轮增压器300、电子增压器400和控制器500。

其中，进气旁通阀200的一端与空气滤清器100相连；涡轮增压器300与进气旁通阀200的另一端相连；电子增压器400的一端与空气滤清器100相连且电子增压器400的另一端与进气旁通阀200的另一端相连；控制器500用于根据发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量的差值得到差值变化到零时对应的发动机临界转速，并根据发动机临界转速得到发动机临界转速区间，并在发动机的当前转速位于发动机临界转速区间内时，调节进气旁通阀200的开度以由电子增压器400和涡轮增压器300共同进行进气增压，其中，发动机临界转速位于发动机临界转速区间内。

根据本发明实施例的两级增压控制系统，通过设置发动机临界转速区间，当发动机处于这个转速区间时，通过调节进气旁通阀的开度由电子增压器和涡轮增压器共同增压，并随着发动机转速的降低或增加，逐渐转换为由电子增压器或者涡轮增压器单独增压，这样，可以有效避免电子增压器与涡轮增压器瞬间切换这种方式带来的发动机进气量可能突变很大的问题，进而，在有效提升动力性和经济性的同时，还可以提升车辆运行平稳性和乘坐舒适性。

在本发明的一个实施例中，控制器500根据发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量的差值得到差值变化到零时对应的发动机临界转速，并根据发动机临界转速得到发动机临界转速区间，进一步用于：在发动机的当前转速小于发动机临界转速区间的下限值时，控制进气旁通阀200关闭以由电子增压器400单独进行进气增压，并在发动机的当前转速大于发动机临界转速区间的上限值时，控制进气旁通阀200开启以由涡轮增压器300单独进行进气增压。

在本发明的一个实施例中，发动机临界转速区间为[发动机临界转速-发动机临界转速*10％，发动机临界转速+发动机临界转速*10％]。

在本发明的一个实施例中，如图6和7所示，两级增压控制系统还包括：空气流量传感器600。空气流量传感器600设置在涡轮增压器300与进气旁通阀200之间，以检测进气流量，控制器500还用于在发动机的当前转速位于发动机临界转速区间内时，根据进气流量调节电子增压器400的转速。

根据本发明实施例的两级增压控制系统，不仅可以有效提升动力性和经济性，还可以提升车辆运行平稳性和乘坐舒适性，进而提升车辆的市场竞争力。

需要说明的是，本发明实施例的两级增压控制系统的具体实现方式与本发明实施例的两级增压控制系统的控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。

进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，设置有如上述实施例所述的两级增压控制系统。该车辆不仅可以有效提升动力性和经济性，还可以提升车辆运行平稳性和乘坐舒适性，进而提升车辆的市场竞争力。

另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种两级增压控制系统，其特征在于，包括：

空气滤清器(100)；

进气旁通阀(200)，所述进气旁通阀(200)的一端与所述空气滤清器(100)相连；

涡轮增压器(300)，所述涡轮增压器(300)与所述进气旁通阀(200)的另一端相连；

电子增压器(400)，所述电子增压器(400)的一端与所述空气滤清器(100)相连且所述电子增压器(400)的另一端与所述进气旁通阀(200)的另一端相连；

控制器(500)，所述控制器(500)用于根据发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量的差值得到所述差值变化到零时对应的发动机临界转速，并根据发动机临界转速得到发动机临界转速区间，并在所述发动机的当前转速位于所述发动机临界转速区间内时，调节所述进气旁通阀(200)的开度以由所述电子增压器(400)和所述涡轮增压器(300)共同进行进气增压，其中，所述发动机临界转速位于所述发动机临界转速区间内。

2.根据权利要求1所述的两级增压控制系统，其特征在于，所述控制器(500)还用于在所述发动机的当前转速小于所述发动机临界转速区间的下限值时，控制所述进气旁通阀(200)关闭以由所述电子增压器(400)单独进行进气增压，并在所述发动机的当前转速大于所述发动机临界转速区间的上限值时，控制所述进气旁通阀(200)开启以由所述涡轮增压器(300)单独进行进气增压。

3.根据权利要求1所述的两级增压控制系统，其特征在于，所述发动机临界转速区间为[发动机临界转速-发动机临界转速*10％，发动机临界转速+发动机临界转速*10％]。

4.根据权利要求1所述的两级增压控制系统，其特征在于，还包括：

空气流量传感器(600)，所述空气流量传感器(600)设置在所述涡轮增压器(300)与所述进气旁通阀(200)之间，以检测进气流量，所述控制器(500)还用于在所述发动机的当前转速位于所述发动机临界转速区间内时，根据所述进气流量调节所述电子增压器(400)的转速。

5.根据权利要求1-4任一项所述的两级增压控制系统，其特征在于，在所述发动机的当前转速位于所述发动机临界转速区间内时，所述发动机的转速越大，所述进气旁通阀(200)的开度越大，所述发动机的转速越小，所述进气旁通阀(200)的开度越小。

6.一种两级增压控制系统的控制方法，其特征在于，所述两级增压控制系统包括进气旁通阀、电子增压器和涡轮增压器，所述控制方法包括以下步骤：

获取发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量；

根据所述发动机在多个转速下的理论进气量和实际进气量的差值得到所述差值变化到零时对应的发动机临界转速；

根据发动机临界转速得到发动机临界转速区间；

当所述发动机的当前转速位于所述发动机临界转速区间内时，调节所述进气旁通阀(200)的开度以由所述电子增压器(400)和所述涡轮增压器(300)共同进行进气增压，其中，所述发动机临界转速位于所述发动机临界转速区间内。

7.根据权利要求6所述的两级增压控制系统的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述发动机的当前转速小于所述发动机临界转速区间的下限值时，控制所述进气旁通阀(200)关闭以由所述电子增压器(400)单独进行进气增压；

当所述发动机的当前转速大于所述发动机临界转速区间的上限值时，控制所述进气旁通阀(200)开启以由所述涡轮增压器(300)单独进行进气增压。

8.根据权利要求6所述的两级增压控制系统的控制方法，其特征在于，所述发动机临界转速区间为[发动机临界转速-发动机临界转速*10％，发动机临界转速+发动机临界转速*10％]。

9.根据权利要求6-8任一项所述的两级增压控制系统的控制方法，其特征在于，还包括：

检测进气流量；

当所述发动机的当前转速位于所述发动机临界转速区间内时，根据所述进气流量调节所述电子增压器(400)的转速。

10.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求1-5任一项所述的两级增压控制系统。