[发明专利]变海拔双VGT二级可调增压系统控制方法

说明书

本发明提供一种变海拔双VGT二级可调增压系统控制方法，包括串联的可变喷嘴截面高压级增压器(HVGT)和可变喷嘴截面低压级增压器(LVGT)、电控单元(ECU)和电控执行器。在不同海拔和柴油机工况下，柴油机ECU根据海拔、转速和油门开度信号，确定目标高、低压级VGT叶片开度和增压压力信号，输出至增压系统控制器(TCU)，TCU结合接收的实际增压压力和目标值信号，输出控制信号至电控执行器，实现高、低压级VGT叶片开度的闭环控制。能够根据海拔和发动机工况的变化调节HVGT和LVGT叶片开度，以达到发动机在海拔5500m标定点功率恢复平原条件标定点90％目标。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种变海拔双VGT二级可调增压系统控制方法。

背景技术

随着海拔的升高，大气压力随之降低，发动机功率随之下降。为了使发动机在5500m海拔高度恢复功率达到平原功率90％的目标，压气机的压比在最大扭矩点至标定点区间内至少达到4.8以上。若采用单级增压方案，目前世界上没有任何一款压气机能够达到如此高的压比和流量范围要求，因此需要采用二级可调增压。

然而，目前二级增压控制系统大多针对固定海拔各工况，针对不同地域海拔差距较大，当二级增压设计匹配点选择为平原地区的发动机，到了高原地区运行时，空气密度迅速下降，发动机功率也会相应下降。当二级增压设计匹配点选择为高原地区发动机，到了平原地区运行时，发动机低速段的排放性能又难以保证。

发明内容

针对现有二级增压系统存在的技术缺陷，本发明提供的一种变海拔双VGT二级可调增压系统控制方法，能够根据海拔和发动机工况的变化调节HVGT和LVGT叶片开度，以达到发动机在海拔5500m标定点功率恢复平原条件标定点90％目标。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种变海拔双VGT二级可调增压系统控制方法，其特征在于：包括可变喷嘴截面高压级增压器(HVGT)、可变喷嘴截面低压级增压器(LVGT)、电控单元(ECU)和电控执行器(TCU)，柴油机、可变喷嘴截面高压级增压器(HVGT)以及可变喷嘴截面低压级增压器(LVGT)串联，柴油机安装有油门位置传感器以及转速传感器通过数据线连接电控单元(ECU)，电控单元(ECU)连接电控执行器(TCU)，电控执行器(TCU)数据线分别连接可变喷嘴截面高压级增压器(HVGT)以及可变喷嘴截面低压级增压器(LVGT)发出控制信号；电控单元(ECU)安装有大气压力及温度传感器，实时检测当前海拔工况；柴油机的进气管及排气管上均安装有增压压力和温度传感器；可变喷嘴截面高压级增压器的进气端安装有增压压力传感器；可变喷嘴截面高压级增压器的排气端安装有涡中压力传感器，增压压力和温度传感器、增压压力传感器以及涡中压力传感器分别连接电控执行器(TCU)，将各部分实际增压压力信息发送给给电控执行器(TCU)；

在不同海拔和柴油机工况下，柴油机ECU内安装控制程序，柴油机ECU控制程序根据海拔、转速和油门开度信号，确定高、低压级VGT叶片开度和增压压力的目标值信号，将目标值信号输出至增压系统控制器(TCU)，TCU结合接收的实际增压压力和目标值信号，输出控制信号至电控执行器，实现高、低压级VGT叶片开度的闭环控制，达到不同海拔和工况下柴油机性能恢复目标。

而且，柴油机ECU控制程序流程为：开始读取增压压力MAP信号，根据大气压力及工况变化判断MAP是否升高，增压压力MAP若升高，再判断HVGT是否全开，若没有全开，则增大HVGT叶片；如果全开，再判断LVGT是否全开，若没有全开，则增大LVGT开度；若全开，程序结束；增压压力MAP若降低，判断HVGT是否全闭，如果全闭再判断LVGT全闭，如果全闭程序结束。

而且，柴油机性能恢复目标：部分负荷工况以燃油消耗率最优为目标，全负荷工况以动力性最大为目标。