CN107013319A - 电子增压器的控制方法、系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子增压器的控制方法、系统及车辆，控制方法包括：检测单位时间前后的油门踏板开度；根据单位时间前后的油门踏板开度得到发动机的当前扭矩和需求扭矩；根据需求扭矩和当前扭矩得到扭矩变化率；根据发动机转速和发动机的当前扭矩得到对应于开启电子增压器的扭矩变化率阈值；当扭矩变化率大于或等于扭矩变化率阈值时，开启电子增压器以对发动机进行增压。本发明的方法可以有效提升车辆的加速性能，进而提升驾驶体验。

Description

电子增压器的控制方法、系统及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种电子增压器的控制方法、系统及车辆。

背景技术

目前，车辆的发动机借助涡轮增压器进行增压，可以在一定程度上提成车辆的加速性能，但是，车辆在加速时，涡轮增压器需要利用发动机的排放高温高压废气驱动涡轮增压器的涡轮，进而为发动机进行增压。但是这需要一个过程，例如：车辆在急加速时，急加速初期阶段的发动机的几个工作循环内废气能量不够，不能够有效驱动涡轮增压器达到预想的转速，从而产生加速迟滞显现，影响加速性能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电子增压器的控制方法，该方法可以有效提升车辆的加速性能，进而提升驾驶体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电子增压器的控制方法，包括以下步骤：检测单位时间前后的油门踏板开度；根据所述单位时间前后的油门踏板开度得到发动机的当前扭矩和需求扭矩；根据所述需求扭矩和所述当前扭矩得到扭矩变化率；根据发动机转速和所述发动机的当前扭矩得到对应于开启所述电子增压器的扭矩变化率阈值；当所述扭矩变化率大于或等于所述扭矩变化率阈值时，开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

进一步的，还包括：检测所述发动机的实际进气量；根据所述需求扭矩得到所述发动机的需求进气量，并计算所述发动机的需求进气量和所述发动机的实际进气量之间的进气量差值；根据所述发动机转速和所述发动机的当前扭矩得到对应于开启所述电子增压器的气量差阈值；当所述进气量差值大于或等于所述气量差阈值时，开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

进一步的，还包括：根据所述发动机转速得到对应于所述发动机转速的涡轮增压上限扭矩；如果所述发动机转速小于预设转速且所述需求扭矩大于对应于所述发动机转速的涡轮增压上限扭矩，则开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

进一步的，所述单位时间为0.08至0.15秒。

相对于现有技术，本发明所述的电子增压器的控制方法具有以下优势：

本发明所述的电子增压器的控制方法，可根据扭矩变化率较大确定出用户的驾驶意图是否为想使车辆进行较快的提速，例如车辆在进行急加速时，借助电子增压器对进入发动机的气体压力进行增压控制，从而提升车辆的加速性能，避免仅通过涡轮增压器在急加速初期加速迟滞的问题，进而提升驾驶体验。

本发明的另一个目的在于提出一种电子增压器的控制系统，该系统可以有效提升车辆的加速性能，进而提升驾驶体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电子增压器的控制系统，包括：油门踏板开度检测模块，用于检测单位时间前后的油门踏板开度；扭矩计算模块，用于根据所述单位时间前后的油门踏板开度得到发动机的当前扭矩和需求扭矩；扭矩变化率计算模块，用于根据所述需求扭矩和所述当前扭矩得到扭矩变化率；控制模块，用于根据发动机转速和所述发动机的当前扭矩得到对应于开启所述电子增压器的扭矩变化率阈值，并当所述扭矩变化率大于或等于所述扭矩变化率阈值时，开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

进一步的，所述控制模块还用于：检测所述发动机的实际进气量；根据所述需求扭矩得到所述发动机的需求进气量，并计算所述发动机的需求进气量和所述发动机的实际进气量之间的进气量差值；根据所述发动机转速和所述发动机的当前扭矩得到对应于开启所述电子增压器的气量差阈值；当所述进气量差值大于或等于所述气量差阈值时，开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

进一步的，所述控制模块还用于：根据所述发动机转速得到对应于所述发动机转速的涡轮增压上限扭矩；如果所述发动机转速小于预设转速且所述需求扭矩大于对应于所述发动机转速的涡轮增压上限扭矩，则开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

进一步的，所述单位时间为0.08至0.15秒。

进一步的，所述控制模块还用于在开启所述电子增压器之后，检测所述电子增压器的压前压力和压后压力，并比较所述电子增压器的压前压力和压后压力，以及在所述电子增压器的压前压力大于或等于压后压力时关闭所述电子增压器。

所述的电子增压器的控制系统与上述的电子增压器的控制方法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，该车辆的加速性能强，进而可以提升车辆的驾驶体验。

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电子增压器的控制系统。

所述的车辆与上述的电子增压器的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电子增压器的控制方法中发动机系统的示意图；

图2为本发明实施例所述的电子增压器的控制方法的流程图；

图3为本发明实施例所述的电子增压器的控制方法的具体流程图；

图4为本发明一个实施例所述的电子增压器的控制方法的流程图；

图5为本发明实施例所述的电子增压器的控制方法中发动机转速与需求扭矩对应关系示意图；

图6为本发明另一个实施例所述的电子增压器的控制方法的流程图；

图7为本发明实施例所述的电子增压器的控制系统的结构框图。

附图标记说明：

电子增压器1、涡轮增压器2、发动机3、电子增压器的控制系统700、油门踏板开度检测模块710、扭矩计算模块720、扭矩变化率计算模块730、控制模块740。

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2是根据本发明一个实施例的电子增压器的控制方法的流程图。

在描述本发明实施例的电子增压器的控制方法之前，首先对发动机系统进行描述，如图1所示，发动机系统包括电子增压器1、涡轮增压器2和发动机3，其中，发动机3的排气部分与涡轮增压器2相连，电子增压器1与发动机3的进气部分相连，此外，电子增压器1与涡轮增压器2串联。电子增压器1具有旁通阀或者旁通支路，此旁通阀或者旁通支路的作用为当发动机3处于大负荷时，空气流速较快，电子增压器1的叶片可能成给气流带来阻力，此时打开旁通阀或者旁通支路，由涡轮增压器2直接为进入发动机3的气体进行增压。此旁通阀或者旁通支路的开和闭是根据电子增压器1的前后压差确定的，即：当电子增压器1的压前压力大于或等于压后压力时，旁通阀或者旁通支路打开，如在本发明的一个实施例中，电子增压器的控制方法包括：当电子增压器开启后，检测电子增压器1的压前压力和压后压力，然后比较电子增压器1的压前压力和压后压力，如果电子增压器1的压前压力大于或等于压后压力，则关闭电子增压器，即停止电子增压器，并开启旁通阀或者旁通支路而由涡轮增压器2直接为进入发动机3的气体进行增压。

在以上描述中，结合图1所示，电子增压器1的压前压力为电子增压器1右侧部分的压力，压后压力为电子增压器1左侧部分的压力。

如图2所示，根据本发明一个实施例的电子增压器的控制方法，包括如下步骤：

S201：检测单位时间前后的油门踏板开度。

其中，单位时间为但不限于0.08至0.15秒，以0.1秒为例，采集当前时刻的油门踏板开度，并从当前时刻开始计时，以采集0.1秒后的油门踏板开度。其中，可以通过发动机控制器等采集油门踏板开度。

S202：根据单位时间前后的油门踏板开度得到发动机的当前扭矩和需求扭矩。

具体而言，如图2所示，可以根据发动机转速和当前时刻的油门踏板开度(即油门踏板变化前位置信号)查询油门踏板映射表，即油门踏板map得到当前时刻的发动机的当前扭矩，同理，可以根据发动机转速和0.1秒后的油门踏板开度(即油门踏板变化后位置信号)查询油门踏板映射表得到当前时刻的发动机的需求扭矩。其中，油门踏板map可以预先标定得到，其中，油门踏板map的横坐标为发动机转速，纵坐标为油门踏板开度，发动机转速和油门踏板开度的交汇点的内容为相应的扭矩。

S203：根据需求扭矩和当前扭矩得到扭矩变化率。

如图4所示，将需求扭矩减去当前扭矩得到扭矩差，然后将扭矩差除以单位时间得到扭矩变化率。扭矩变化率可以反映出车辆是否要急加速还是缓慢加速，例如：在加速阶段，如果扭矩变化率越大，说明提速越快，反之，提速越缓慢。

S204：根据发动机转速和发动机的当前扭矩得到对应于开启电子增压器的扭矩变化率阈值。

如图4所示，根据发动机转速和发动机的当前扭矩查询扭矩斜率映射表，即扭矩斜率map得到相应的扭矩变化率阈值，其中，扭矩斜率map的横坐标为发动机转速，纵坐标为扭矩，内容则为扭矩变化率(即：扭矩变化率阈值)。需要说明的是，扭矩斜率map可以预先标定得到，扭矩变化率阈值可以作为车辆急加速还是缓慢加速对应的扭矩变化率的分界，例如：当实际计算得到的扭矩变化率大于或等于该扭矩变化率阈值，则说明车辆想要急加速，反之，则说明书车辆是相对缓慢的加速。

S205：当扭矩变化率大于或等于扭矩变化率阈值时，开启电子增压器以对发动机进行增压。也就是说，当扭矩变化率大于或等于扭矩变化率阈值时，说明驾驶员想让车辆进行较快的提速，因此，在涡轮增压器对发动机增压的同时，利用电子增压器对发动机进行增压，从而使车辆进行较快的提速。

根据本发明实施例的电子增压器的控制方法，可根据扭矩变化率较大确定出用户的驾驶意图是否为想使车辆进行较快的提速，例如车辆在进行急加速时，借助电子增压器对进入发动机的气体压力进行增压控制，从而提升车辆的加速性能，避免仅通过涡轮增压器在急加速初期加速迟滞的问题，进而提升驾驶体验。

当发动机转速较低而需求扭矩较大时，即使通过涡轮增压器对发动机进行增压，可能也不能够满足扭矩需求，如图5所示，其横坐标为发动机转速speed，纵坐标为需求扭矩torque。A区域为发动机自然吸气时，能够满足的需求扭矩(即：A区域为发动机自然吸气时能到达的扭矩范围)，如A区域与C区域的界限以下。当需求扭矩提升后，发动机自然吸气无法满足扭矩需求，如扭矩位于C区域内，C区域为涡轮增压器对发动机进行增压后可满足的扭矩需求范围(即：C区域为涡轮增压器增压后发动机能够增加的扭矩的范围，通常发生在发动机转速较高时)，如果扭矩低于C区域的上部的界限，则可以利用涡轮增压对发动机进行增压，从而满足发动机的扭矩需求。但是，如果扭矩非常大，超过了C区域上部的界限，此时，可以利用涡轮增压器增压的同时，借助电子增压器进行增压，如扭矩位于D区域内，则借助电子增压器可以满足发动机的扭矩需求，其中，D区域为启动电子增压器以后发动机在低速部分(如转速小于N时)所增加的扭矩区域。

因此，在本发明的一个实施例中，电子增压器的控制方法，还包括：根据发动机转速得到对应于发动机转速的涡轮增压上限扭矩，如果发动机转速小于预设转速且需求扭矩大于对应于发动机转速的涡轮增压上限扭矩，则开启电子增压器以对发动机进行增压。结合图5所示，涡轮增压上限扭矩为C区域的上部的界限对应的扭矩。由此，当发动机转速较低的情况下，如果需求扭矩比较大而涡轮增压器增压后，发动机还是不能满足驾驶员的扭矩需求时，可以利用电子增压器进行增压，从而满足用户的扭矩需求，进一步提升驾驶体验。

此外，如图6所示，电子增压器的控制方法，还包括：检测发动机的实际进气量(即当前实际进气量)，然后根据需求扭矩得到发动机的需求进气量(即需求气量)，并计算发动机的需求进气量和发动机的实际进气量之间的进气量差值，接着根据发动机转速和发动机的当前扭矩得到对应于开启所述电子增压器的气量差阈值，最后当进气量差值大于或等于气量差阈值时，开启电子增压器以对发动机进行增压。也就是说，根据需求扭矩换算出需求进气量，并根据发动机转速及发动机的当前扭矩查询气量差值映射表，即气量差map得到对应于开启所述电子增压器的气量差阈值(即气量差的限值)，其中，气量差map可以预先标定得到，气量差map的横坐标为发动机转速，纵坐标为扭矩，内容为相应的气量差的限值。其中，气量差的限值用来表示仅通过涡轮增压器增压是否能够满足进气量要求的分界，如果进气量非常大，即使通过涡轮增压器最大程度地进行增压，进气量也不能够满足要求时，可以借助电子增压器进行增压，从而保证进气量满足要求，由此，进一步提升了车辆的性能，满足驾驶员的多种驾驶需求，提升驾驶体验。

图7是根据本发明一个实施例的电子增压器的控制系统的结构框图。如图7所示，根据本发明一个实施例的电子增压器的控制系统700，包括：油门踏板开度检测模块710、扭矩计算模块720、扭矩变化率计算模块730和控制模块740。

其中，油门踏板开度检测模块710用于检测单位时间前后的油门踏板开度。扭矩计算模块720用于根据单位时间前后的油门踏板开度得到发动机的当前扭矩和需求扭矩。扭矩变化率计算模块730用于根据需求扭矩和当前扭矩得到扭矩变化率。控制模块740用于根据发动机转速和发动机的当前扭矩得到对应于开启电子增压器的扭矩变化率阈值，并当扭矩变化率大于或等于扭矩变化率阈值时，开启电子增压器以对发动机进行增压。

根据本发明实施例的电子增压器的控制系统，可根据扭矩变化率较大确定出用户的驾驶意图是否为想使车辆进行较快的提速，例如车辆在进行急加速时，借助电子增压器对进入发动机的气体压力进行增压控制，从而提升车辆的加速性能，避免仅通过涡轮增压器在急加速初期加速迟滞的问题，进而提升驾驶体验。

在本发明的一个实施例中，控制模块740还用于：检测所述发动机的实际进气量；根据所述需求扭矩得到所述发动机的需求进气量，并计算所述发动机的需求进气量和所述发动机的实际进气量之间的进气量差值；根据所述发动机转速和所述发动机的当前扭矩得到对应于开启所述电子增压器的气量差阈值；当所述进气量差值大于或等于所述气量差阈值时，开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

在本发明的一个实施例中，控制模块740还用于：根据所述发动机转速得到对应于所述发动机转速的涡轮增压上限扭矩；如果发动机转速小于预设转速且需求扭矩大于对应于发动机转速的涡轮增压上限扭矩，则开启电子增压器以对发动机进行增压。

在本发明的一个实施例中，单位时间为但不限于0.08至0.15秒。

在本发明的一个实施例中，控制模块740还用于在开启电子增压器之后，检测所述电子增压器的压前压力和压后压力，并比较所述电子增压器的压前压力和压后压力，以及在所述电子增压器的压前压力大于或等于压后压力时关闭所述电子增压器。

需要说明的是，本发明实施例的电子增压器的控制系统的具体实现方式与本发明实施例的电子增压器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，设置有如上述任意一个实施例中的电子增压器的控制系统。该车辆的加速性能强，进而可以提升车辆的驾驶体验。

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，此处不做赘述。

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)

1.一种电子增压器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测单位时间前后的油门踏板开度；

根据所述单位时间前后的油门踏板开度得到发动机的当前扭矩和需求扭矩；

根据所述需求扭矩和所述当前扭矩得到扭矩变化率；

根据发动机转速和所述发动机的当前扭矩得到对应于开启所述电子增压器的扭矩变化率阈值；

当所述扭矩变化率大于或等于所述扭矩变化率阈值时，开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

2.根据权利要求1所述的电子增压器的控制方法，其特征在于，还包括：

检测所述发动机的实际进气量；

根据所述需求扭矩得到所述发动机的需求进气量，并计算所述发动机的需求进气量和所述发动机的实际进气量之间的进气量差值；

根据所述发动机转速和所述发动机的当前扭矩得到对应于开启所述电子增压器的气量差阈值；

当所述进气量差值大于或等于所述气量差阈值时，开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

3.根据权利要求1所述的电子增压器的控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述发动机转速得到对应于所述发动机转速的涡轮增压上限扭矩；

如果所述发动机转速小于预设转速且所述需求扭矩大于对应于所述发动机转速的涡轮增压上限扭矩，则开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电子增压器的控制方法，其特征在于，所述单位时间为0.08至0.15秒。

5.一种电子增压器的控制系统，其特征在于，包括：

油门踏板开度检测模块，用于检测单位时间前后的油门踏板开度；

扭矩计算模块，用于根据所述单位时间前后的油门踏板开度得到发动机的当前扭矩和需求扭矩；

扭矩变化率计算模块，用于根据所述需求扭矩和所述当前扭矩得到扭矩变化率；

控制模块，用于根据发动机转速和所述发动机的当前扭矩得到对应于开启所述电子增压器的扭矩变化率阈值，并当所述扭矩变化率大于或等于所述扭矩变化率阈值时，开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

6.根据权利要求5所述的电子增压器的控制系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

检测所述发动机的实际进气量；

根据所述需求扭矩得到所述发动机的需求进气量，并计算所述发动机的需求进气量和所述发动机的实际进气量之间的进气量差值；

根据所述发动机转速和所述发动机的当前扭矩得到对应于开启所述电子增压器的气量差阈值；

当所述进气量差值大于或等于所述气量差阈值时，开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

7.根据权利要求5所述的电子增压器的控制系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

根据所述发动机转速得到对应于所述发动机转速的涡轮增压上限扭矩；

如果所述发动机转速小于预设转速且所述需求扭矩大于对应于所述发动机转速的涡轮增压上限扭矩，则开启所述电子增压器以对所述发动机进行增压。

8.根据权利要求5所述的电子增压器的控制系统，其特征在于，所述单位时间为0.08至0.15秒。

9.根据权利要求5-8任一项所述的电子增压器的控制系统，其特征在于，所述控制模块还用于在开启所述电子增压器之后，检测所述电子增压器的压前压力和压后压力，并比较所述电子增压器的压前压力和压后压力，以及在所述电子增压器的压前压力大于或等于压后压力时关闭所述电子增压器。

10.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求5-9任一项所述的电子增压器的控制系统。