喷嘴环组开度控制方法及废气涡轮增压系统技术方案

本发明专利技术公开了一种喷嘴环组开度控制方法及废气涡轮增压系统，该喷嘴环组开度控制方法由于预先标定电控执行器的最小反馈电压值P

【技术实现步骤摘要】
喷嘴环组开度控制方法及废气涡轮增压系统


[0001]本专利技术涉及机电控制
，尤其涉及一种喷嘴环组开度控制方法及废气涡轮增压系统。

技术介绍

[0002]废气涡轮增压技术在发动机上的应用已经成为主流，其中涡轮机废气能量调节(即废气旁通量或VGT喷嘴环开度)的电动驱动方式可以有效降低发动机泵气损失，有效减短增压迟滞的时间和提高增压控制的稳定性，因此应用更广泛。
[0003]现有技术中，增压发动机多采用电控执行器操纵VGT机构的转角,达到控制VGT喷嘴环组的开度,即通流面积(流量)的目的。电控执行器得到发动机电控单元的指令，通过其内部电动机和齿轮传动系输出扭矩到推杆，通过推杆驱动曲臂，这里曲臂与设置于增压器涡轮箱侧的喷嘴环组相连接，用来驱动喷嘴环组转动，以达到控制喷嘴环组开度和发动机增压压力的目的。
[0004]现有技术中，在车用发动机实践中，执行器输出轴的转角位置由传感器电压反馈，通过相关机械机构与喷嘴环组相连，最终与叶片轴组的旋转位置(通流面积)形成一一对应关系。一般用执行器电压反馈信号来定义喷嘴环组开度。目前的开度定义方法虽然简单易懂，但由于执行器内部结构复杂导致喷嘴环组开度计算散差较大，其控制性能出现一致性或精度较差问题，影响发动机电控单元对发动机的精准控制。
[0005]因此，现有技术中的增压发动机在使用过程中存在喷嘴环组开度计算散差大和可控性差的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决现有技术中的增压发动机在使用过程中存在喷嘴环组开度计算散差大和可控性差的问题。
[0007]本专利技术的实施方式提供一种废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，所述废气涡轮增压系统包括增压器、进气管路、排气管路、电控执行器和发动机控制单元；所述增压器包括压气机和涡轮机，所述涡轮机包括喷嘴环组，所述喷嘴环组设置于所述涡轮机和所述排气管路中位于涡轮机的涡轮的全圆周进气口的位置，所述电控执行器与所述喷嘴环组传动连接，所述发动机控制单元与所述电控执行器电性连接；所述喷嘴环组开度控制方法包括以下步骤：
[0008]S1：获取所述增压器初始状态下的喷嘴环组开度最小时所述电控执行器的最小反馈电压值P
S1
、所述喷嘴环组开度最大时所述电控执行器的最大反馈电压值P
S2
，根据所述最小反馈电压值P
S1
和所述最大反馈电压值P
S2
计算所述喷嘴环组的全开度与所述电控执行器的反馈电压幅值的比率值T；
[0009]S2：发动机运行时，实时获取所述电控执行器的实时反馈电压值P
S
，根据所述最小反馈电压值P
S1
、所述比率值T、所述实时反馈电压值P
S
计算喷嘴环组的实时开度值K；
[0010]S3：发动机控制单元根据预存的目标开度值M控制所述电控执行器的工作状态，调整所述实时开度值K趋向或等于所述目标开度值M。
[0011]采用上述技术方案，由于本实施方式中的增压发动机的喷嘴环组开度控制方法预先标定电控执行器的最小反馈电压值P
S1
、喷嘴环组的全开度与电控执行器的反馈电压幅值的比率值T，将基于流量标定为基础的喷嘴环组开度定义方法导入实际电控增压发动机应用，排除发动机产品的喷嘴环组开度定义的散差和电控执行器反馈电压飘移等因素对控制的影响，保证产品使用控制时的一致性和稳定性，其可控性更好。实现发动机工作的精准控制，改善车用增压发动机和增压器的工作平顺性和驾驶性。
[0012]进一步地，本专利技术的另一种实施方式提供一种废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，在所述步骤S1中，所述比率值T通过以下公式计算：
[0013][0014]采用上述技术方案，本实施方式选取最小反馈电压值P
S1
和所述最大反馈电压值P
S2
两个临界值，通过最小反馈电压值P
S1
和所述最大反馈电压值P
S2
能够更加准确地计算喷嘴环组的全开度与电控执行器的反馈电压幅值的比率值T。
[0015]进一步地，本专利技术的另一种实施方式提供一种废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，在所述步骤S2中，所述实时开度值K通过以下公式计算：
[0016]K＝(P
S
‑
P
S1
)
·
T。
[0017]采用上述技术方案，本实施方式提供的这种方法可先通过性能标定试验得出喷嘴环组的目标开度值，发动机控制单元通过目标开度值控制喷嘴环组的开度，可避免电压信号漂移、复杂的运算导致的计算散差对电控执行器的准确控制造成影响。
[0018]进一步地，本专利技术的另一种实施方式提供一种废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，在所述步骤S1中，所述最小反馈电压值P
S1
和所述最大反馈电压值P
S2
在所述增压器出厂时获取。
[0019]采用上述技术方案，由于增压器出厂时各项参数较为稳定，通过在增压器出厂时获取最小反馈电压值P
S1
和最大反馈电压值P
S2
可进一步保证电控执行器的控制准确性。
[0020]进一步地，本专利技术的另一种实施方式提供一种废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，在步骤S1中，还包括：根据所述最小反馈电压值P
S1
与实际最小反馈电压值P
H1
的差值Δ1和所述比率值T生成对应的标签信息，并将所述标签信息与对应的所述增压器相关联。
[0021]采用上述技术方案，本实施方式根据最小反馈电压值P
S1
与实际最小反馈电压值P
H1
的差值Δ1和比率值T生成对应的标签信息，并将标签信息与对应的增压器相关联。通过这种方式可方便增压器在后期使用过程中，使用者可方便地获取最小反馈电压值P
S1
和比率值T。
[0022]进一步地，本专利技术的另一种实施方式提供一种废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，在所述步骤S3中，
[0023]所述发动机控制单元根据所述目标开度值M生成对应的反馈电压要求值，并根据所述反馈电压要求值控制所述电控执行器。
[0024]采用上述技术方案，本实施方式通过将目标开度值M生成对应的电控执行器的反
馈电压要求值，通过直接调整占空比控制电控执行器的反馈电压可更加准确地控制喷嘴环组的开度。
[0025]进一步地，本专利技术的另一种实施方式提供一种废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，在所述步骤S1中还包括以下步骤：
[0026]S11：根据所述增压器的产品参数确定最小反馈电压值P
S1
和安全余量Δ2；
[0027]S12：检测所述增压器初始状态下的所述喷嘴环组开度最小时所述电控执行器的实际最小反馈电压值P
H1
、所述喷嘴环组开度最大时所述电控执行器的实际最大反馈电压值P
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，所述废气涡轮增压系统包括增压器、进气管路、排气管路、电控执行器和发动机控制单元；所述增压器包括压气机和涡轮机，所述涡轮机包括喷嘴环组，所述喷嘴环组设置于所述涡轮机和所述排气管路中位于涡轮机的涡轮的全圆周进气口的位置，所述电控执行器与所述喷嘴环组传动连接，所述发动机控制单元与所述电控执行器电性连接；其特征在于，所述喷嘴环组开度控制方法包括以下步骤：S1：获取所述增压器初始状态下的喷嘴环组开度最小时所述电控执行器的最小反馈电压值P
S1
、所述喷嘴环组开度最大时所述电控执行器的最大反馈电压值P
S2
，根据所述最小反馈电压值P
S1
和所述最大反馈电压值P
S2
计算所述喷嘴环组的全开度与所述电控执行器的反馈电压幅值的比率值T；S2：发动机运行时，实时获取所述电控执行器的实时反馈电压值P
S
，根据所述最小反馈电压值P
S1
、所述比率值T、所述实时反馈电压值P
S
计算喷嘴环组的实时开度值K；S3：发动机控制单元根据预存的目标开度值M控制所述电控执行器的工作状态，调整所述实时开度值K趋向或等于所述目标开度值M。2.如权利要求1所述的废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述比率值T通过以下公式计算：3.如权利要求1所述的废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述实时开度值K通过以下公式计算：K＝(P
S
‑
P
S1
)
·
T。4.如权利要求1所述的废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述最小反馈电压值P
S1
和所述最大反馈电压值P
S2
在所述增压器出厂时获取。5.如权利要求4所述的废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，其特征在于，在步骤S1中，还包括：根据所述最小反馈电压值P
S1
与实际最小反馈电压值P
H1
的差值Δ1和所述比率值T生成对应的标签信息，并将所述标签信息与对应的所述增压器相关联。6.如权利要求1所述的废气涡轮增压系统的喷嘴环组开度控制方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述发动机控制单元根据所述目标开度值M生成对应的反馈电压要求值，并根据所述反馈电压要求值控制所述电控执行器。7.如权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢正海，曾斌，朱国华，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：