CN107327342A - 车辆的电子增压器的控制方法、系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆的电子增压器的控制方法、系统及车辆，控制方法包括：获取发动机的需求扭矩，并根据需求扭矩得到发动机的需求增压压力；根据发动机的排气温度和排气量确定排气能量；根据涡轮增压器的当前转速和排气能量得到涡轮增压器的预期转速最优增量；根据转速限值和预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量；根据需求进气量和最终预期转速最优增量得到涡轮增压器的增压压力；根据需求增压压力和涡轮增压器的增压压力确定电子增压器的增压压力，以便对电子增压器进行控制。本发明的方法可以有效提升车辆的加速性能，且具有节能减排的优点。

Description

车辆的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，特别涉及一种车辆的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，从而产生加速迟滞现象，影响加速性能，另外，发动机急加速时，所需要增压压力瞬间增加，仅使用涡轮增压器时，废气旁通阀需要尽可能憋死，使增压压力迅速增加，容易造成废气旁通阀憋死，发动机排气背压迅速增加，致使油耗迅速增加，并且由于排气背压迅速增加，当前几个循环燃烧不稳定，存在失火的风险，因此可能会出现排放恶化，造成催化器堵塞。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆的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，且具有节能减排的优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆的电子增压器的控制方法，所述车辆包括电子增压器和涡轮增压器，所述控制方法包括以下步骤：获取发动机的需求扭矩，并根据所述需求扭矩得到发动机的需求增压压力；根据发动机的排气温度和排气量确定排气能量；根据所述涡轮增压器的当前转速和所述排气能量得到所述涡轮增压器的预期转速最优增量；根据转速限值和所述预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量；根据需求进气量和所述最终预期转速最优增量得到所述涡轮增压器的增压压力；根据所述需求增压压力和所述涡轮增压器的增压压力确定所述电子增压器的增压压力，以便对所述电子增压器进行控制。

进一步的，所述获取发动机的需求扭矩，并根据所述需求扭矩得到发动机的需求增压压力的步骤，包括：检测单位时间后的油门踏板开度；根据所述单位时间后的油门踏板开度和发动机转速得到所述发动机的需求扭矩；根据所述需求扭矩确定出所述需求增压压力。

进一步的，所述排气能量为所述发动机的排气温度和排气量的乘积。

进一步的，所述转速限值为二十五万转每分钟。

进一步的，所述根据转速限值和所述预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量的步骤，包括：比较所述预期转速最优增量和所述转速限值；如果所述预期转速最优增量大于所述转速限值，则将所述转速限值作为所述最终预期转速最优增量；如果所述预期转速最优增量小于或等于所述转速限值，则将所述预期转速最优增量作为所述最终预期转速最优增量。

相对于现有技术，本发明所述的车辆的电子增压器的控制方法具有以下优势：

本发明所述的车辆的电子增压器的控制方法，将需求增压压力按比例使给涡轮增压器和电子增压器提供，发动机可以在较小的排气背压损失的情况下以较快的速度达到需求增压压力，进而提升加速性能的同时降低油耗和污染物排放。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆的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，且具有节能减排的优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆的电子增压器的控制系统，所述车辆包括电子增压器和涡轮增压器，所述控制系统包括：需求增压压力计算模块，用于获取发动机的需求扭矩，并根据所述需求扭矩得到发动机的需求增压压力；排气能量确定模块，用于根据发动机的排气温度和排气量确定排气能量；最终预期转速最优增量计算模块，用于根据所述涡轮增压器的当前转速和所述排气能量得到所述涡轮增压器的预期转速最优增量，并根据转速限值和所述预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量；控制模块，用于根据需求进气量和所述最终预期转速最优增量得到所述涡轮增压器的增压压力，并根据所述需求增压压力和所述涡轮增压器的增压压力确定所述电子增压器的增压压力，以便对所述电子增压器进行控制。

进一步的，所述需求增压压力计算模块用于：检测单位时间后的油门踏板开度；根据所述单位时间后的油门踏板开度和发动机转速得到所述发动机的需求扭矩；根据所述需求扭矩确定出所述需求增压压力。

进一步的，所述转速限值为二十五万转每分钟。

进一步的，所述最终预期转速最优增量计算模块用于：比较所述预期转速最优增量和所述转速限值；如果所述预期转速最优增量大于所述转速限值，则将所述转速限值作为所述最终预期转速最优增量；如果所述预期转速最优增量小于或等于所述转速限值，则将所述预期转速最优增量作为所述最终预期转速最优增量。

所述的车辆的电子增压器的控制系统与上述的车辆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，该车辆可以有效提升车辆的加速性能，且具有节能减排的优点。

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车辆的电子增压器的控制系统。

所述的车辆与上述的车辆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车辆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车辆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车辆的电子增压器的控制方法的具体流程图；

图4为本发明实施例所述的车辆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、车辆的电子增压器的控制系统400、需求增压压力计算模块410、排气能量确定模块420、最终预期转速最优增量计算模块430、控制模块440。

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车辆的电子增压器的控制方法之前，首先对车辆进行描述，车辆包括发动机系统，而发动机系统包括进行描述，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，车辆的电子增压器的控制方法包括：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，则打开旁通阀或者旁通支路，从而避免了电子增压器1的叶片给气流带来阻力。

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，并结合图3，根据本发明一个实施例的车辆的电子增压器的控制方法，包括如下步骤：

S201：获取发动机的需求扭矩，并根据需求扭矩得到发动机的需求增压压力。

具体地说，获取发动机的需求扭矩，并根据需求扭矩得到发动机的需求增压压力的步骤，包括：检测单位时间后的油门踏板开度；根据单位时间后的油门踏板开度和发动机转速得到发动机的需求扭矩；根据需求扭矩确定出需求增压压力。

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ECU(Electronic Control Unit)等采集油门踏板开度和发动机转速。

例如：发动机控制器采集油门踏板开度及发动机转速，然后根据采集到的油门踏板开度和发动机转速查询预设的扭矩、发动机转速、油门踏板开度这三者之间的关系表而得到对应的需求扭矩。然后根据需求扭矩进而换算而得到发动机的需求增压压力。

需要说明的是，预设的扭矩、发动机转速、油门踏板开度这三者之间的关系表可以通过试验标定得到。而扭矩、油量、增压压力具有一定对应关系，根据这个对应关系便可以根据需求扭矩等换算出目标进气量，此外，如果需要时，发送机的当前进气压力可以由安装在发动机的进气歧管的压力传感器直接读取得到。

S202：根据发动机的排气温度和排气量确定排气能量(如图3所示的排气能量当量)。例如：排气能量为所述发动机的排气温度和排气量的乘积。

发动机的排气温度和排气量可以通过相应的传感器检测得到，例如：发动机的排气侧装有排气温度传感器及空气流量传感器，排气温度传感器及空气流量传感器可以检测发动机瞬态的排气温度及排气量，借助排气温度传感器及空气流量传感器具有响应速度快的优点。

S203：根据涡轮增压器的当前转速和排气能量得到涡轮增压器的预期转速最优增量。

具体地说，发动机ECU可以读取到涡轮增压器的当前转速。将排气能量(即：排气能量当量)和涡轮增压器的当前转速输入到最优转速映射表(即：如图3所示的最优转速map)中，以查表得到预期转速最优增量。其中，预期转速最优增量是指在当前排气能量下以及目前涡轮增压器的当前转速基础上，最小限度影响发动机性能(及：背压增加最少，得到效果最好)的涡轮增压器能够增加的转速的最大值。

其中，最优转速映射表的横坐标为排气能量，纵坐标为涡轮增压器的转速，内容为预期转速的最优增加量。需要说明的是，排气能量、涡轮增压器的转速以及预期转速的最优增加量三者之间的关系可以通过实验预先标定得到，即：预先通过实现标定而得到最优转速映射表。

S204：根据转速限值和预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量。

在本发明的一个实施例中，转速限值为但不限于二十五万转每分钟，

转速限值以二十五万转每分钟为例，则根据转速限值和预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量的步骤，包括：比较预期转速最优增量和转速限值；如果预期转速最优增量大于转速限值，则将转速限值作为最终预期转速最优增量；如果预期转速最优增量小于或等于转速限值，则将预期转速最优增量作为最终预期转速最优增量。即：此转速增加量经过增压器最高转速限值(转速限值)的约束。最高转速限值减去涡轮增压器的当前转速得到预期转速最优增量，对预期转速最优增量进行限制，超过转速限值则以转速限值作为最终预期转速最优增量。

S205：根据需求进气量和最终预期转速最优增量得到涡轮增压器的增压压力。

结合图3所示，空气流量(即：需求进气量)与最终预期转速最优增量，输入到涡轮增压器增压压力映射表(即：涡轮增压器增压压力map)中，得到涡轮增压器的瞬态增压压力(即：涡轮增压器的增压压力)。此增压压力就是当前涡轮增压器需要贡献的增压压力。涡轮增压器增压压力map的横坐标为涡轮增压器的转速增量，纵坐标为空气流量，内容为涡轮增压器的增压压力，其内容指在当前涡轮增压器最终预期增加转速的基础上，以目前的空气流量可以达到涡轮增压器的增压压力是多少。

需要说明的是，涡轮增压器增压压力映射表中的空气流量、最终预期转速最优增量和涡轮增压器的瞬态增压压力三者之间的关系可以通过实验预先标定得到。

S206：根据需求增压压力和涡轮增压器的增压压力确定电子增压器的增压压力，以便对电子增压器进行控制。

结合图3所示，总需求增压压力(即需求增压压力)减去涡轮增压器瞬态增压压力便是电子增压器瞬态增压压力(即电子增压器的增压压力)。之后，根据电子增压器的增压压力对电子增压器进行控制。

根据本发明实施例的车辆的电子增压器的控制方法，将需求增压压力按比例使给涡轮增压器和电子增压器提供，发动机可以在较小的排气背压损失的情况下以较快的速度达到需求增压压力，进而提升加速性能的同时降低油耗和污染物排放。

图4是根据本发明一个实施例的车辆的电子增压器的控制系统的结构框图。如图4所示，根据本发明一个实施例的车辆的电子增压器的控制系统400，包括：需求增压压力计算模块410、排气能量确定模块420、最终预期转速最优增量计算模块430和控制模块440。

其中，需求增压压力计算模块410用于获取发动机的需求扭矩，并根据所述需求扭矩得到发动机的需求增压压力。排气能量确定模块420用于根据发动机的排气温度和排气量确定排气能量。最终预期转速最优增量计算模块430用于根据所述涡轮增压器的当前转速和所述排气能量得到所述涡轮增压器的预期转速最优增量，并根据转速限值和所述预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量。控制模块440用于根据需求进气量和所述最终预期转速最优增量得到所述涡轮增压器的增压压力，并根据所述需求增压压力和所述涡轮增压器的增压压力确定所述电子增压器的增压压力，以便对所述电子增压器进行控制。

在本发明的一个实施例中，需求增压压力计算模块410用于：检测单位时间后的油门踏板开度；根据所述单位时间后的油门踏板开度和发动机转速得到所述发动机的需求扭矩；根据所述需求扭矩确定出所述需求增压压力。

在本发明的一个实施例中，所述转速限值为二十五万转每分钟。进一步地，最终预期转速最优增量计算模块430用于：比较所述预期转速最优增量和所述转速限值；如果所述预期转速最优增量大于所述转速限值，则将所述转速限值作为所述最终预期转速最优增量；如果所述预期转速最优增量小于或等于所述转速限值，则将所述预期转速最优增量作为所述最终预期转速最优增量。

根据本发明实施例的车辆的电子增压器的控制系统，将需求增压压力按比例使给涡轮增压器和电子增压器提供，发动机可以在较小的排气背压损失的情况下以较快的速度达到需求增压压力，进而提升加速性能的同时降低油耗和污染物排放。

需要说明的是，本发明实施例的车辆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车辆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车辆的电子增压器的控制系统。该车辆可以有效提升车辆的加速性能，且具有节能减排的优点。

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)

1.一种车辆的电子增压器的控制方法，其特征在于，所述车辆包括电子增压器和涡轮增压器，所述控制方法包括以下步骤：

获取发动机的需求扭矩，并根据所述需求扭矩得到发动机的需求增压压力；

根据发动机的排气温度和排气量确定排气能量；

根据所述涡轮增压器的当前转速和所述排气能量得到所述涡轮增压器的预期转速最优增量；

根据转速限值和所述预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量；

根据需求进气量和所述最终预期转速最优增量得到所述涡轮增压器的增压压力；

根据所述需求增压压力和所述涡轮增压器的增压压力确定所述电子增压器的增压压力，以便对所述电子增压器进行控制。

2.根据权利要求1所述的车辆的电子增压器的控制方法，其特征在于，所述获取发动机的需求扭矩，并根据所述需求扭矩得到发动机的需求增压压力的步骤，包括：

检测单位时间后的油门踏板开度；

根据所述单位时间后的油门踏板开度和发动机转速得到所述发动机的需求扭矩；

根据所述需求扭矩确定出所述需求增压压力。

3.根据权利要求1所述的车辆的电子增压器的控制方法，其特征在于，所述排气能量为所述发动机的排气温度和排气量的乘积。

4.根据权利要求1-3任一项所述的车辆的电子增压器的控制方法，其特征在于，所述转速限值为二十五万转每分钟。

5.根据权利要求4所述的车辆的电子增压器的控制方法，其特征在于，所述根据转速限值和所述预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量的步骤，包括：

比较所述预期转速最优增量和所述转速限值；

如果所述预期转速最优增量大于所述转速限值，则将所述转速限值作为所述最终预期转速最优增量；

如果所述预期转速最优增量小于或等于所述转速限值，则将所述预期转速最优增量作为所述最终预期转速最优增量。

6.一种车辆的电子增压器的控制系统，其特征在于，所述车辆包括电子增压器和涡轮增压器，所述控制系统包括：

需求增压压力计算模块，用于获取发动机的需求扭矩，并根据所述需求扭矩得到发动机的需求增压压力；

排气能量确定模块，用于根据发动机的排气温度和排气量确定排气能量；

最终预期转速最优增量计算模块，用于根据所述涡轮增压器的当前转速和所述排气能量得到所述涡轮增压器的预期转速最优增量，并根据转速限值和所述预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量；

控制模块，用于根据需求进气量和所述最终预期转速最优增量得到所述涡轮增压器的增压压力，并根据所述需求增压压力和所述涡轮增压器的增压压力确定所述电子增压器的增压压力，以便对所述电子增压器进行控制。

7.根据权利要求6所述的车辆的电子增压器的控制系统，其特征在于，所述需求增压压力计算模块用于：

检测单位时间后的油门踏板开度；

根据所述单位时间后的油门踏板开度和发动机转速得到所述发动机的需求扭矩；

根据所述需求扭矩确定出所述需求增压压力。

8.根据权利要求6或7所述的车辆的电子增压器的控制系统，其特征在于，所述转速限值为二十五万转每分钟。

9.根据权利要求8所述的车辆的电子增压器的控制系统，其特征在于，所述最终预期转速最优增量计算模块用于：

比较所述预期转速最优增量和所述转速限值；

如果所述预期转速最优增量大于所述转速限值，则将所述转速限值作为所述最终预期转速最优增量；

如果所述预期转速最优增量小于或等于所述转速限值，则将所述预期转速最优增量作为所述最终预期转速最优增量。

10.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求6-9任一项所述的车辆的电子增压器的控制系统。