[发明专利]一种可变喷嘴涡轮增压控制方法及系统

权利要求书

1.一种可变喷嘴涡轮增压控制方法，其特征在于：该控制方法采用以电液伺服比例电磁阀为执行元件，以可变喷嘴涡轮增压器喷嘴环最佳开度目标位置对应的驱动信号为控制目标的前馈控制和以进气管内增压压力信号为控制目标的闭环分段数字PI反馈控制，前馈控制负责在瞬态工况时快速调节喷嘴截面到指定位置，反馈控制负责在小幅度的扰动工况下保持实际增压压力对最终目标增压压力的跟踪，其具体控制步骤如下：

1)若为正常工作状态：

1.1)闭环反馈控制

a.电控单元根据采集的发动机转速信号和油门位置信号查2维MAP图，得到发动机负荷量信号，再根据发动机负荷量和发动机转速查2维MAP图，得到初始目标增压压力值P_target0；

b.电控单元根据采集的环境压力信号查1维特性表对目标增压压力值进行修正，得到第一压力修正值P_rev1，根据采集的进气温度信号查1维特性表对目标增压压力值进行修正，得到第二压力修正值P_rev2，利用下式：

P_target＝P_target0+P_rev1+P_rev2得到最终目标增压压力值P_target；

c.电控单元根据最终目标增压压力值P_target与增压压力传感器采集的实际增压压力信号P_in的差得到压力偏差ΔP；

d.电控单元根据发动机转速信号和发动机负荷量信号查2维MAP图得到数字PI控制的比例控制参数Kp；根据发动机转速信号和发动机负荷量信号查2维MAP图得到数字PI控制的积分控制参数Ki，根据下式得到反馈部份控制量；

1.2)开环前馈控制

电控单元根据发动机转速信号和发动机负荷量信号查2维MAP图得到前馈部份控制量VNT_{duty_cyc_ff}；

1.3)控制量的计算

电控单元根据反馈部份控制量VNT_{duty_cyc_fb}和前馈部份控制量VNT_{duty_cyc_ff}的和得到初始控制量VNT_{duty_cyc0}；利用最大允许PWM占空比值和最小允许PWM占空比值进行占空比范围限制；当VNT_{duty_cyc0}在最小允许PWM占空比值和最大允许PWM占空比值之间时，控制量VNT_{duty_cyc}等于初始控制量VNT_{duty_cyc0}；当VNT_{duty_cyc0}小于最小允许PWM占空比值时，VNT_{duty_cyc}等于最小允许PWM占空比值，当VNT_{duty_cyc0}大于最大允许PWM占空比值时，VNT_{duty_cyc}等于最大允许PWM占空比值，总控制量pwm_out等于控制量VNT_{duty_cyc}；

1.4)电控单元根据总控制量pwm_out调节喷嘴截面到指定位置；

2)通过检测发动机转速信号来判断是否为停机状态，如果发动机转速为零，则处于停机状态，此时，电控单元调节喷嘴截面到最大开度位置；

3)通过检测发动机转速信号和油门位置信号来判断是否为起动状态，如果发动机转速大于零且小于怠速转速值，同时油门位置处于初始值状态，并且发动机转速变化率超过一个设定的值，则处于起动状态，此时，电控单元调节喷嘴截面到最小开度位置；

4)通过检测发动机转速信号和油门位置信号来判断是否为怠速状态，如果发动机转速在怠速值附近±50转/分范围内，并且油门位置处于初始值状态，则处于怠速状态，此时，电控单元调节喷嘴截面到最大开度位置；

5)通过检测发动机转速信号来判断是否为超速状态，如果发动机转速大于发动机的额定转速值，则处于超速状态，此时，电控单元调节喷嘴截面到最大开度位置，并进行报警。

2.按照权利要求1所述的可变喷嘴涡轮增压控制方法，其特征在于：在正常工作状态下，当增压压力过大导致增压器转速超过限制值时，设置增压压力限制方法如下：电控单元根据发动机转速信号和发动机负荷量查2维压力限制MAP图得到最高压力限制值，当增压压力值大于最高压力限制值时，将总控制量pwm_out设为前馈部份控制量VNT_{duty_cyc_ff}。