[發(fā)明專利]汽車發(fā)動機(jī)中可變增壓器的控制方法、系統(tǒng)及汽車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011454033.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN113175378B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 上海汽車集團(tuán)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(biāo)代理有限公司 31267
• 代理人: 孫靜

本發(fā)明提供一種汽車發(fā)動機(jī)中可變增壓器的控制方法、系統(tǒng)及汽車，控制方法包括以下步驟：根據(jù)發(fā)動機(jī)工況參數(shù)判斷發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況；當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況為穩(wěn)態(tài)工況時(shí)，根據(jù)工況參數(shù)獲得穩(wěn)態(tài)扭矩需求，并根據(jù)穩(wěn)態(tài)扭矩需求查詢增壓器噴嘴環(huán)開度圖，并根據(jù)查詢結(jié)果控制可變增壓器噴嘴環(huán)開度；或者當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)為瞬態(tài)工況時(shí)，根據(jù)工況參數(shù)獲得加速扭矩需求，并根據(jù)加速扭矩需求和可變增壓器控制策略控制可變增壓器噴嘴環(huán)開度切換。還提供汽車發(fā)動機(jī)中可變增壓器的控制系統(tǒng)，本發(fā)明提供的控制方法及系統(tǒng)，能夠提高發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性，提升發(fā)動機(jī)瞬態(tài)工況下的加速加載能力，改善瞬態(tài)響應(yīng)性，還提供包括該系統(tǒng)的汽車。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可變增壓器控制方法、控制系統(tǒng)及包含該控制系統(tǒng)的汽車。

背景技術(shù)

渦輪增壓是提升發(fā)動機(jī)功率、滿足日益嚴(yán)格排放法規(guī)的重要技術(shù)手段之一，隨著汽車對于動力要求提升，增壓器技術(shù)也在同步地優(yōu)化升級。傳統(tǒng)的廢氣旁通閥增壓器(WG)渦輪通道面積固定，通過控制廢氣旁通閥的開閉來控制增壓壓力，因增壓器的流量特性由幾何尺寸和設(shè)計(jì)確定，必須在低速扭矩和功率點(diǎn)性能進(jìn)行折中。

針對上述問題，在WG基礎(chǔ)上開發(fā)的可變增壓器(VGT)可以通過調(diào)節(jié)噴嘴葉片的受力面積，改變增壓器轉(zhuǎn)速，調(diào)整壓氣機(jī)壓比和流量，以此滿足在全工況的匹配要求。在排氣流量較小的中低轉(zhuǎn)速時(shí)，關(guān)小噴嘴葉片角度來加快渦輪流道氣流速度以此推動渦輪轉(zhuǎn)速，相對應(yīng)的在高轉(zhuǎn)速負(fù)荷，增大噴嘴葉片角度減小排氣背壓，從而達(dá)到大渦輪增壓效果。

但是，針對不同的負(fù)荷工況，VGT需及時(shí)調(diào)整對應(yīng)噴嘴葉片開度來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓壓力，相比于傳統(tǒng)的WG，VGT控制更加精細(xì)、復(fù)雜?，F(xiàn)有搭載VGT的發(fā)動機(jī)加速加載過程中，VGT的控制方法一般為瞬間關(guān)閉到非常小的開度后再過渡到目標(biāo)開度，VGT切換過程中將產(chǎn)生較大背壓和泵氣損失，發(fā)動機(jī)充氣效率下降，同時(shí)缸內(nèi)會殘留較多的內(nèi)部廢氣再循環(huán)(EGR)，影響發(fā)動機(jī)燃燒品質(zhì)，從而影響發(fā)動機(jī)瞬態(tài)加速加載過程扭矩建立。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有VGT的控制方法使發(fā)動機(jī)加速加載過程中發(fā)動機(jī)充氣效率下降，殘留EGR影響發(fā)動機(jī)瞬態(tài)加速加載過程扭矩建立的問題。提供一種可變增壓器控制方法及系統(tǒng)，能夠提高發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性，提升發(fā)動機(jī)瞬態(tài)工況下的加速加載能力，改善瞬態(tài)響應(yīng)性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種汽車發(fā)動機(jī)中可變增壓器的控制方法，步驟包括：

S1:采集汽車發(fā)動機(jī)的工況參數(shù)；

S2:根據(jù)工況參數(shù)判斷發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況；

S3：根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性標(biāo)定可變增壓器的增壓器噴嘴環(huán)開度圖，根據(jù)增壓器噴嘴環(huán)開度圖標(biāo)定可變增壓器控制策略；

S4：根據(jù)判斷的發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況，控制可變增壓器噴嘴環(huán)開度；其中

當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況為穩(wěn)態(tài)工況時(shí)，根據(jù)工況參數(shù)獲得穩(wěn)態(tài)扭矩需求，并根據(jù)穩(wěn)態(tài)扭矩需求控制可變增壓器噴嘴環(huán)開度；或者

當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)為瞬態(tài)工況時(shí)，根據(jù)工況參數(shù)獲得加速扭矩需求，并根據(jù)加速扭矩需求和可變增壓器控制策略控制可變增壓器噴嘴環(huán)開度切換。

采用上述方案，根據(jù)車輛發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)判斷發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況，當(dāng)發(fā)動機(jī)處于穩(wěn)態(tài)工況時(shí)，根據(jù)發(fā)動機(jī)扭矩需求控制可變增壓器噴嘴環(huán)開度變化，提高發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性；當(dāng)發(fā)動機(jī)處于瞬態(tài)工況時(shí)，根據(jù)扭矩需求，并利用標(biāo)定好可變增壓器控制控制可變增壓器噴嘴環(huán)開度，實(shí)現(xiàn)車輛加速加載過程扭矩建立，提升發(fā)動機(jī)瞬態(tài)工況下的加速加載能力，改善瞬態(tài)響應(yīng)性。

根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施方式，本發(fā)明的實(shí)施方式公開的控制方法，步驟S3中標(biāo)定增壓器噴嘴環(huán)開度圖的步驟包括：

S301：在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)以及承載負(fù)荷范圍內(nèi)選取多個(gè)工況點(diǎn)；

S302：對每個(gè)工況點(diǎn)進(jìn)行不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)承載負(fù)荷特性掃描；