[發明專利]汽車發動機中可變增壓器的控制方法、系統及汽車

有效

• 申請號: 202011454033.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN113175378B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 王樹青;王琨;程傳輝;王紹明;徐政;周舟;朱亞永;徐紅林
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F02B37/24
• 分類號: F02B37/24;F02D23/00;F02D41/00
• 代理公司: 上海音科專利商標代理有限公司 31267
• 代理人: 孫靜

1.一種汽車發動機中可變增壓器的控制方法，其特征在于，步驟包括：

S1:采集汽車發動機的工況參數；

S2:根據所述工況參數判斷發動機運行工況；

S3：根據發動機負荷特性標定所述可變增壓器的增壓器噴嘴環開度圖，根據所述增壓器噴嘴環開度圖標定可變增壓器控制策略；

所述標定所述增壓器噴嘴環開度圖的步驟包括：

S301：在發動機轉速范圍內以及承載負荷范圍內選取多個工況點；

S302：對每個工況點進行不同發動機轉速時承載負荷特性掃描；

先保持可變增壓器噴嘴環全開，調節汽車的節氣門開度以滿足負荷特性；當所述節氣門全開后，調節所述可變增壓器噴嘴環開度以滿足負荷特性，直到覆蓋整個負荷范圍；

S303：擬合所述多個工況點的掃描結果，獲得所述增壓器噴嘴環開度圖；

所述增壓器噴嘴環開度圖包括至少兩個特征區域，所述至少兩個特征區域包括：

噴嘴環全開區域，所述噴嘴環全開區域內，所述可變增壓器噴嘴環開度為100％；

噴嘴環部分打開區域，所述噴嘴環部分打開區域內，所述可變增壓器噴嘴環開度小于100％；

標定可變增壓器控制策略包括標定瞬態工況時所述可變增壓器噴嘴環從初始開度到目標開度的切換路徑步驟包括：

S304：在所述噴嘴環部分打開區域中選取多個工況點，按照均勻的發動機轉速和承載負荷間隔，對每個工況點的所述節氣門開度和所述可變增壓器噴嘴環開度進行組合掃描；

S305：對所述多個工況點的所述可變增壓器噴嘴環開度與發動機充氣效率進行函數擬合，對擬合函數求導得到關于充氣效率的斜率曲線函數；

S306：把所述可變增壓器噴嘴環開度帶入所述斜率曲線函數得到發動機充氣效率斜率曲線，獲得充氣效率急劇下降的拐點，并將該拐點設定為所述可變增壓器噴嘴環開度的切換控制點；

S307：依據所述切換控制點擬合標定所述切換路徑；其中

當加速扭矩需求在所述噴嘴環全開區域內時，所述可變增壓器噴嘴環保持100％全開；

當所述加速扭矩需求在所述噴嘴環部分打開區域內時，所述可變增壓器噴嘴環開度直接從所述初始開度線性過渡到所述目標開度，過渡時間根據所述加速扭矩需求決定；

當所述加速扭矩需求從所述噴嘴環全開區域過渡到所述噴嘴環部分打開區域時，所述可變增壓器噴嘴環開度從所述初始開度以T1時間過渡到所述控制點，在所述控制點維持T2時間后，再以T3時間過渡到所述目標開度；

S4：根據判斷的所述發動機運行工況，控制所述可變增壓器噴嘴環開度；其中

當所述發動機運行工況為穩態工況時，根據所述工況參數獲得穩態扭矩需求，并根據所述穩態扭矩需求控制所述可變增壓器噴嘴環開度；或者

當所述發動機運行工況為瞬態工況時，根據所述工況參數獲得所述加速扭矩需求，并根據所述加速扭矩需求和所述可變增壓器控制策略控制所述可變增壓器噴嘴環開度切換。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述噴嘴環部分打開區域包括：

部分打開第一區域，所述部分打開第一區域內，所述可變增壓器噴嘴環開度小于100％，且大于等于70％；

部分打開第二區域，所述部分打開第二區域內，所述可變增壓器噴嘴環開度小于70％。

3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步驟S305中，在保持所述承載負荷不變的情況下，所述可變增壓器噴嘴環開度以3％-8％間隔在9％-100％開度范圍內進行掃描，同步調節節氣門開度。

4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步驟S307中，所述控制點包括第一控制點和第二控制點；所述第一控制點為位于所述噴嘴環全開區域和所述噴嘴環部分打開區域邊界上的拐點，所述第二控制點為所述噴嘴環部分打開區域內的拐點；所述T1時間包括T11時間和T12時間；

當所述加速扭矩需求從所述噴嘴環全開區域過渡到所述噴嘴環部分打開區域時，所述可變增壓器噴嘴環開度從所述初始開度以T11時間過渡到所述第一控制點，再以T12時間過渡到第二控制點，在所述第二控制點維持T2時間后，再以T3時間過渡到所述目標開度。