[发明专利]一种车用发动机可变喷嘴涡轮增压控制方法及系统

摘要

一种车用发动机可变喷嘴涡轮增压控制方法及系统，涉及一种发动机涡轮增压电控系统。其特征是在采用可变喷嘴涡轮增压器的电控系统中，通过采集发动机的转速、油门位置、发动机增压压力和进气温度信号，判断发动机工作工况，得到目标增压压力值。该系统采用步进电机为执行器，通过连杆直接与涡轮喷嘴环调节曲柄相连。在过渡过程采用开环预测控制，直接驱动执行器，调节喷嘴环叶片开度到一定值；在稳态时，采用以进气歧管内增压压力信号为控制目标的闭环数字PID控制。该电控系统与现有技术相比，瞬态过程响应速度快，执行元件少，系统结构简单，可实现与各种不同增压发动机的匹配，尤其是车用可变喷嘴涡轮增压柴油机。

主权项

1.一种车用发动机可变喷嘴涡轮增压控制方法，该控制方法的特征在于：(1)利用电控单元，采用单片机为微控制器，通过储存在单片机中的软件控制程序采集转速传感器、油门位置传感器，增压压力传感器和进气温度传感器的信号，根据油门位置信号的变化率判断发动机工作在稳态还是过渡工况，根据发动机的性能通过发动机台架试验确定油门位置变化率的临界值，当油门位置信号的变化率绝对值小于该临界值时为稳态工况，否则为过渡工况；(2)当油门位置信号的变化率的绝对值小于该临界值时，发动机工作在稳态工况，采用以增压压力为控制目标的数字PID闭环控制，增压压力的理想目标值根据油门位置和发动机转速信号，查稳态增压压力MAP图得到，该临界值和稳态增压压力MAP图中的值以及PID参数均由发动机匹配试验确定，直接存储在单片机中；(3)当油门位置信号的变化率大于该临界值时，发动机工作在加速过渡工况，采用开环预测控制，根据该时刻的油门位置和发动机转速信号，查开环位置MAP图得到喷嘴环位置值，再根据该时刻油门位置的变化率得到位置修正值，两者相加得到目标位置值，直接驱动执行器调节喷嘴环开度到该目标值，开环位置MAP图值和变化率修正值由发动机匹配实验得到，直接存储在单片机中；(4)当油门位置信号的变化率的负值大于该临界值时，发动机工作在减速过渡工况，保持喷嘴环位置开度不变。