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CN106560607B - 增压器的控制方法 - Google Patents

增压器的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种增压器的控制方法，包括以下步骤：信息转换步骤，在控制单元中收集车辆行驶所需的信息，该信息由检测装置检测，并将所收集的信息转换成系数；映射推导步骤，基于在控制单元中收集的信息，根据发动机的驱动状态，推导所需的总增压量，并利用与涡轮增压器的增压压力的关系推导对于增压器的目标增压量的映射；增压量推导步骤，在控制单元中，根据输入到控制单元的车辆环境信息推导校正值，基于所推导的校正值、从所收集的信息转换的系数、以及从所推导的总增压量推导的映射，推导增压器的目标增压量；以及RPM推导步骤，基于从所推导的校正值推导的增压器的目标增压量以及增压器的增压压力，推导增压器的目标RPM。

Description

增压器的控制方法
技术领域
本发明涉及一种增压器的控制方法，以便在预期条件下驱动发动机。
背景技术
在该部分中的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息，并且不构成现有技术。
通常，车辆包括涡轮增压器(turbocharger)和增压器(supercharger)，以便提高发动机功率。涡轮增压器是一种利用在发动机的膨胀行程期间产生的废气的压力和热能旋转涡轮，并旋转与其具有相同旋转轴的叶轮，从而使通过空气净化器引入的空气能够被吸入到发动机的燃烧室中，以便通过吸入空气的增压作用提高空气填充率，因此改善发动机功率并减少废气的设备。此外，增压器与涡轮增压器类似，是一种使通过空气净化器引入的空气能够借助于利用电动机或发动机的功率而被吸入到燃烧室中，以便通过所吸入空气的增压作用提高空气填充率的设备。
当在车辆中安装并使用涡轮增压器和增压器时，相同排量的发动机中空气量增加，使发动机功率提高超过百分之几十。然而，涡轮增压器具有涡轮滞后现象，比在自然吸气式发动机中空气量小的空气在低速和低负载操作区域中流入燃烧室。在低速和低负荷操作区域中，由于涡轮增压器的特性，即涡轮增压器引起涡轮滞后，因此废气的能量低。
发明内容
本发明提出一种控制增压器的方法，其能够通过检测发动机操作条件的变化，改善对增压器的目标增压量的瞬时变化的响应，因此控制增压器。
在一个实施方式中，控制增压器的方法包括以下步骤：信息转换步骤，在控制单元中收集车辆行驶所需的信息，所述信息由检测装置检测，并将所收集的信息转换成系数；映射推导步骤，基于在控制单元中收集的信息，根据发动机的驱动状态，推导所需的总增压量，并利用与涡轮增压器的增压压力的关系推导对于增压器的目标增压量的映射；增压量推导步骤，在控制单元中，根据输入到控制单元的车辆环境信息推导校正值，其中基于所推导的校正值、从所收集的信息转换的系数、以及从所推导的总增压量推导的映射，推导增压器的目标增压量；以及RPM推导步骤，基于从所推导的校正值推导的增压器的目标增压量以及增压器的增压压力，推导增压器的目标RPM。
在信息转换步骤中，控制单元被配置成收集由检测装置检测的信息，推导各信息随时间的变化量，并将所推导的变化量转换成相应的系数。
信息转换步骤还包括将从所收集的信息转换的系数转换成增压器的目标增压校正值。
在增压量推导步骤中，通过输入到控制单元的电池电压、大气温度、大气压力和冷却剂温度中的至少一个信息，推导校正值。
在RPM推导步骤中，利用PID控制器推导增压器的目标RPM。
根据本发明的另一方面提供一种用于控制增压器的方法，包括以下步骤：由检测装置检测车辆行驶所需的信息，并将所检测的值随时间的变化量转换成系数；基于由检测装置检测的信息，根据发动机的驱动状态，推导所需的总增压量，并利用与涡轮增压器的增压压力的关系推导对于增压器的目标增压量的映射；推导对于车辆环境信息的校正值，以便基于系数、映射和校正值，推导增压器的目标增压量；以及根据增压器的增压压力，推导增压器的目标RPM。
如从以上描述中显而易见，根据控制增压器的方法，通过检测发动机的RPM和负荷的变化，并根据发电机操作条件的变化控制增压器的RPM，使用在常规映射控制逻辑增加时间轴的三维逻辑，增压器可对目标增压量的瞬时变化具有改善的响应，并且可通过对增压器的响应的改善而增强车辆加速时的启动性能。
从本文提供的描述中，其它的应用领域显而易见。应该理解，具体描述和具体实施例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了可以更好地理解本发明，下面将借助示例性实施例，并参考附图，描述本发明的各个实施方式，其中：
图1是示出增压器的控制方法的视图；以及
图2是示出图1所示方法中的元件的框图。
本文描述的附图仅用于说明的目的，并不旨在用任何方式限制本发明的保护范围。
具体实施方式
以下的描述在本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明及其应用或使用。应该理解，在全部附图中，对应的附图标记表示相似的或对应的部件和特征。
图1是示出根据本发明一个实施方式的增压器的控制方法的视图。图2是示出图1的方法中的元件的方框图。
根据本发明，增压器的控制方法包括：信息转换步骤(S100)，在控制单元500中收集由检测装置600检测的、车辆行驶所需的信息，并将收集的信息转换成系数；映射推导步骤(S300)，基于在控制单元500中收集的信息，推导用于驱动发动机100所需的总增压量，并通过与涡轮增压器200的增压压力的关系推导用于增压器300的目标增压量的映射；增压量推导步骤(S500)，在控制单元500中，根据输入到控制单元500的车辆环境信息推导校正值，并基于所推导的校正值、从信息转换步骤(S100)推导的系数和从映射推导步骤(S300)推导的映射，推导增压器300的目标增压量；以及RPM推导步骤(S700)，基于从增压量推导步骤(S500)推导的增压器300的目标增压量和增压器300的增压压力，推导增压器300的目标RPM。
在信息转换步骤(S100)中，当开始驱动车辆的发动机100时，检测装置600检测诸如燃料喷射量、发动机RPM、加速器开度以及车速等信息。因此，检测装置600可以是用于检测以上其中之一的传感器，例如燃料喷射传感器、曲轴位置传感器、加速位置传感器等。由检测装置600检测的信息收集在控制单元500中。在信息转换步骤(S100)中，收集的信息被转换成系数。在此，控制单元500推导由检测装置600检测的各信息随时间的变化量，并且将推导的变化量转换成系数。因此，例如可以通过下表来表示所转换的系数。
【表1】
dQ 0 5 10 …
f 0 0.1 0.3 …
即，通过检测装置600检测的车辆信息被过滤成随时间的变化量，并且所推导的变化量被转换成系数，如曲线所示。信息转换步骤(S100)可包括目标增压校正值转换步骤(S200)，将由信息转换步骤(S100)转换的系数转换成增压器300的目标增压校正值。信息推导的系数的总和可被转换成增压器300的目标增压校正值。例如，所转换的校正值可表示为如下表中的一维曲线。
【表2】
F 0 0.2 0.4 …
P<sub>add</sub> 0 100 200 …
此外，基于由检测装置600检测的车辆行驶所需的燃料喷射量和发动机PPM，控制单元500推导用于驱动发动机100所需的总增压量。执行映射推导步骤(S300)，以通过所推导的总增压量和涡轮增压器200的增压压力之间的关系，推导用于增压器300的目标增压量的映射。
此外，控制单元500根据输入其中的车辆环境信息，推导校正值。可以根据被输入到控制单元500中的诸如电池400的电压、大气温度、大气压力和冷却剂温度中的一个或多个环境信息，推导校正值。因此，执行增压量推导步骤(S500)，以基于所推导的校正值、从信息转换步骤(S100)推导的系数、以及从映射推导步骤(S300)推导的映射，推导增压器300的目标增压量。
可以同时执行信息转换步骤(S100)、映射推导步骤(S300)和增压量推导步骤(S500)，而不是随着时间按顺序执行。此外，车辆行驶所需的信息，由检测装置600检测，并被输入到控制单元500，环境信息和校正值不局限于以上描述。例如，如果需要，可根据车辆环境和设计进行变化。此外，增压器300可以是电动增压器。
因此，在执行增压量推导步骤(S500)之后，基于从增压量推导步骤(S500)推导的增压器300的目标增压量以及增压器300增压的压力，执行RPM推导步骤(S700)，以推导增压器300的目标RPM。最终，通过增压器300的目标RPM，控制增压器300的旋转。在这种情况下，在RPM推导步骤(S700)中，可以利用PID(Proportional-Integral-Derivative比例-积分-微分)控制器700，推导增压器300的目标RPM。
简言之，通过以下步骤来执行增压器的控制方法：利用检测装置600检测车辆行驶所需的信息，以将检测值随时间的变化量转换成系数；基于由检测装置600检测的值，推导用于驱动发动机100所需的总增压量，以通过与涡轮增压器200的增压压力的关系，推导用于增压器300的目标增压量的映射；基于上述系数、映射和校正值，推导车辆环境信息的校正值，以推导增压器300的目标增压量；以及借助于控制器700，根据增压器300的增压压力推导增压器300的目标RPM；最后，该方法根据车辆发动机的驱动，推导增压器300的目标RPM。
因此，根据增压器的控制方法，通过检测发动机的RPM和负荷的变化，并根据发电机操作条件的变化控制增压器的RPM，利用在常规映射控制逻辑增加时间轴的三维逻辑，增压器可对目标增压量的瞬时变化具有改善的响应，并且可通过对增压器的响应的改善而增强车辆加速时的启动性能。
尽管为了说明的目的已经公开了本发明的实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，还可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (6)

1.一种用于控制增压器的方法，包括以下步骤：
信息转换步骤，在控制单元中收集车辆行驶所需的信息，所述信息由检测装置检测，并将所收集的信息转换成系数；
映射推导步骤，基于在所述控制单元中收集的信息，推导用于驱动发动机所需的总增压量，并利用与涡轮增压器的增压压力的关系推导对于增压器的目标增压量的映射；
增压量推导步骤，在所述控制单元中，根据输入到所述控制单元的车辆环境信息推导目标增压校正值，基于所推导的校正值、从所收集的信息转换的系数、以及从所推导的总增压量推导的映射，推导所述增压器的目标增压量；以及
RPM推导步骤，基于从所推导的校正值推导的所述增压器的目标增压量以及所述增压器的增压压力，推导所述增压器的目标RPM。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述信息转换步骤中，所述控制单元被配置成收集由所述检测装置检测的信息，推导各信息随时间的变化量，并将所推导的变化量转换成相应的系数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述信息转换步骤还包括将从所收集的信息转换的系数转换成所述增压器的目标增压校正值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述增压量推导步骤中，通过输入到所述控制单元的电池电压、大气温度、大气压力和冷却剂温度中的至少一个信息，推导所述校正值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述RPM推导步骤中，利用PID控制器推导所述增压器的目标RPM。
6.一种用于控制增压器的方法，所述方法包括以下步骤：
由检测装置检测车辆行驶所需的信息，并通过控制器将所检测的值随时间的变化量转换成系数；
基于由所述检测装置检测的信息，所述控制器推导用于驱动发动机所需的总增压量，并利用与涡轮增压器的增压压力的关系推导对于增压器的目标增压量的映射；
所述控制器推导对于车辆环境信息的目标增压校正值，以便基于所述系数、所述映射和所述校正值，推导所述增压器的目标增压量；以及
所述控制器根据所述增压器的增压压力，推导所述增压器的目标RPM。
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