[发明专利]用于可变涡轮增压器的控制方法

说明书

本申请提供用于可变涡轮增压器的控制方法，该控制方法用于汽油发动机。其中，该方法包括如下步骤：1)由涡轮增压器增压压力和增压压力目标值来确定增压压力控制偏差；2)由增压压力控制偏差来输出执行器位置控制信号；3)由增压压力目标值和进气空气流量来确定VGT流量设定值和排气压力设定值；4)由VGT流量设定值和排气压力设定值来确定VGT执行器位置预设值；5)由执行器位置控制信号和VGT执行器位置预设值来确定执行器位置目标值；以及6)根据执行器位置目标值，由VGT执行器来调整VGT喷嘴环开度。本申请的用于可变涡轮增压器的控制方法具有简单可靠、易于实施等优点，能够在汽油发动机上应用并且提高汽油发动机的运行效率。

技术领域

本申请涉及车辆控制领域，具体而言，本申请涉及一种用于汽油发动机的用于可变涡轮增压器的控制方法，其旨在选择性地控制汽油发动机上的可变涡轮增压器的开度。

背景技术

涡轮增压技术已应用于车用汽油发动机来满足未来油耗法规。随着燃油消耗指标的压力进一步增大，越来越多的汽油发动机开始采用米勒循环、稀薄燃烧等新型燃烧循环方式。然而，上述循环方式都需要发动机吸入更多的空气量来保持原来的功率性能，而这需要显著提高增压比，但是传统的废气放气阀涡轮增压器由于在高速时大量放气，综合效率比较低，提高增压比会造成涡前背压提升，引起排气不畅或者缸内的残余废气量增多，这会导致燃烧恶化甚至爆震倾向增大，性能提升受到限制。

可变涡轮增压器(Variable Geometry Turbocharger，缩写为VGT)通过连续可变喷嘴环机构来调节涡轮流量，没有放气阀造成的流阻以及废气能量损失，因而在高速区域内具有较高的综合效率。可变涡轮增压器一般通过在涡轮叶轮前放置一套喷嘴环机构，调节喷嘴环角度就可以改变进入叶轮前的气流入口截面积，实现涡轮截面的连续可变。尽管可变涡轮增压器已在使用柴油的发动机上应用，但是在使用汽油的发动机的排气温度显著地高于使用柴油的发动机(例如，高出100度左右)，因此现有的汽油发动机通常不会配备可变涡轮增压器。

近年来，随着高耐温材料技术的进步以及成本的降低，能够承受950度甚至更高排温的汽油发动机可变涡轮增压器开发开始提上日程，对于汽油发动机可变涡轮增压器的控制方法亟需进行研究。

发明内容

本申请一方面的目的在于提供一种用于可变涡轮增压器的控制方法，其旨在对汽油发动机的可变涡轮增压器提供有效的控制。

本申请的目的是通过如下技术方案实现的：

一种用于可变涡轮增压器的控制方法，其用于汽油发动机，该方法包括如下步骤：

1) 由涡轮增压器增压压力和增压压力目标值来确定增压压力控制偏差；

2) 由增压压力控制偏差来输出执行器位置控制信号；

3) 由增压压力目标值和进气空气流量来确定VGT流量设定值和排气压力设定值；

4) 由VGT流量设定值和排气压力设定值来确定VGT执行器位置预设值；

5) 由执行器位置控制信号和VGT执行器位置预设值来确定执行器位置目标值；以及

6) 根据执行器位置目标值，由VGT执行器来调整VGT喷嘴环开度。

在上述用于可变涡轮增压器的控制方法中，可选地，增压压力目标值由歧管压力预设值来确定。

在上述用于可变涡轮增压器的控制方法中，可选地，在步骤2)中，执行器位置控制信号通过增压压力PID控制器来生成。

在上述用于可变涡轮增压器的控制方法中，可选地，在步骤3)中，VGT流量设定值和排气压力设定值通过涡轮增压器模型来生成。

在上述用于可变涡轮增压器的控制方法中，可选地，在步骤4)中，VGT执行器位置预设值通过VGT喷嘴环开度模型来生成。