[发明专利]一种涡轮增压控制方法和控制系统，以及发动机

说明书

本发明公开了一种涡轮增压控制方法和控制系统，以及发动机，该控制方法包括步骤：读取发动机转速和油门踏板位置信号，通过油门踏板位置信号计算油门踏板位置信号变化率；若油门踏板位置信号变化率大于信号阈值，或者发动机转速变化率大于转速阈值，涡轮增压器进入瞬态工况，否则进入稳态工况；若涡轮增压器处于稳态工况，发动机管理单元读取需求信号，计算出增压压力；在确定增压压力比情况下，通过电子执行器改变涡轮增压器工作点；若涡轮增压器处于瞬态工况，发动机管理单元读取需求信号，计算出增压压力；在确定增压压力比情况下，通过电子执行器进行闭环控制，增强涡轮增压效率。本发明能够提高控制精度和响应效率。

技术领域

本发明涉及一种涡轮技术领域，特别是涉及一种涡轮增压控制方法和控制系统，以及发动机。

背景技术

现有技术中，涡轮增压控制系统主要包括主流旁通阀涡轮增压器控制系统和可变几何涡轮增压器控制系统，两者主要区别在于旁通废气阀改为了可变喷嘴的喷嘴环。

但两者均是通过增压压力限制阀和发动机管理单元调节气动执行器的气体压力，使得气动执行器驱动废气旁通阀或者可变喷嘴环改变位置，控制进入涡轮的废气的流量和角度，最终控制增压压力为目标增压压力的；

整个驱动涡轮增压器的过程冗长，使得控制系统响应速度慢，不能有效控制涡轮增压器的迟滞效应。而且，气动执行器的控制精度较差。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高控制精度，提升控制系统响应效率的涡轮增压控制方法和控制系统，以及发动机。

为实现上述目的，本发明提供了一种涡轮增压控制系统的控制方法，包括步骤：

读取发动机转速和油门踏板位置信号，通过油门踏板位置信号计算油门踏板位置信号变化率；

若油门踏板位置信号变化率大于信号阈值，或者发动机转速变化率大于转速阈值，涡轮增压器进入瞬态工况，否则进入稳态工况；

若涡轮增压器处于稳态工况，发动机管理单元读取需求信号，计算出增压压力；在确定增压压力比情况下，通过电子执行器改变涡轮增压器工作点；

若涡轮增压器处于瞬态工况，发动机管理单元读取需求信号，计算出增压压力；在确定增压压力比情况下，通过电子执行器进行闭环控制，增强涡轮增压效率。

进一步的，所述需求信号至少包括油门踏板开度，空气温度，进气流量，增压压力，电子节气门开度；

所述增压压力是在根据理论空燃比计算喷油量后，根据发动机特性图计算得到的。本方案中，该需求信号主要是通过发动机管理单元采集得到的，基于此将计算得到增压压力，从而为控制系统后续的控制提供依据；发动机特性图，其实指的是典型涡轮增压器压气机MAP图，该图由效率等高线和等转速线组成，由于涡轮增压器在运行时是必须处于一定的流量范围和增压比范围内的，该范围由喘振线、最大转速线和堵塞线所围成的区域组成，该区域内，相同增压比情况下，存在效率最大点(最优点)，该效率最大点(最优点)将用于后续的计算当中，具体的图等资料属于现有技术，在此不予赘述。

进一步的，所述油门踏板位置信号变化率计算公式如下：

其中AccPed_rate为油门踏板变化率，ΔAccPed_position为油门踏板变化量以百分比表示，Δt为采集时间。本方案中，给出了油门踏板位置信号变化率的计算公式，该公式计算得到的油门踏板变化率将用于判断涡轮增压器是否进入瞬态，是涡轮增压控制系统的重要参考参数。