CN114763763B - 一种两级涡轮增压的协同控制方法、发动机增压设备及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种两级涡轮增压的协同控制方法、发动机增压设备及车辆，获取到电动增压器的请求信号和中断信号，判断所述请求信号是否满足请求条件，判断所述中断信号是否满足中断条件，当请求信号满足请求条件的时候，即发动机存在涡轮迟滞现象则启动协同工作模式，实现电动增压器和涡轮增压器协同对发动机进行增压，当所述中断信号满足预置中断条件时，则涡轮增压器工作模式通过调整电动增压器旁通阀为开启状态，气体流经涡轮增压器、电动增压器旁通阀、中冷器至节气门，使得涡轮增压器能够直接对发动机进行增压，避免了电动增压器在涡轮增压器直接对发动机进行工作的时候造成阻力，导致涡轮增压器的增压效率降低的问题。

Description

一种两级涡轮增压的协同控制方法、发动机增压设备及车辆

技术领域

本发明涉及发动机增压的技术领域，特别是涉及一种两级涡轮增压的协同控制方法、发动机增压设备及车辆。

背景技术

涡轮增压器增压是利用内燃机排气能量驱动涡轮增压器实现内燃机增压的方法。内燃机气缸排出的高温高速的燃气，经排气管供入涡轮增压器的涡轮机，推动涡轮旋转，涡轮再带动与它同轴的压气机叶轮旋转。压气机将吸入的空气压缩，提高了压力的空气流经内燃机进气管，供入气缸，从而达到增压的目的。

涡轮迟滞现象是由涡轮增压器硬件特性导致的，明显发生在发动机中、低转速工况中。产生原因是低转速下废气动能较低，排气端涡轮叶片由于惯性作用难以瞬间被高速推动，压气机做功不足，涡轮转速存在一段缓慢提升的过程，无法有效快速增加进气压力。涡轮迟滞现象会直接导致驾驶员急踩油门时车辆短时间内加速无力，严重影响车辆驾驶性。

现有的中国专利文件中公开了一种车辆的电子增压器的控制方法，具体公开了获取发动机的需求扭矩，并根据需求扭矩得到发动机的需求增压压力；根据发动机的排气温度和排气量确定排气能量；根据涡轮增压器的当前转速和排气能量得到涡轮增压器的预期转速最优增量；根据转速限值和预期转速最优增量得到最终预期转速最优增量；根据需求进气量和最终预期转速最优增量得到涡轮增压器的增压压力；根据需求增压压力和涡轮增压器的增压压力确定电子增压器的增压压力，以便对电子增压器进行控制及其附图。

该技术方案通过确定电子增压器的增压压力直接作用在涡轮增压器上来实现解决涡轮迟滞的问题，但是该技术方案中存在将电子增压器直接与涡轮增压器连接在一起，在涡轮增压器单独工作的时候，电子增压器成为涡轮增压器为发动机增压的阻力，导致涡轮增压器工作增加的压力与发动机实际增加的压力之间差异较大，造成涡轮增压器对发动机的增压的效率降低的技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种两级涡轮增压的协同控制方法，用于解决现有技术中存在的将电子增压器直接与涡轮增压器连接在一起，在涡轮增压器单独工作的时候，电子增压器成为涡轮增压器为发动机增压的阻力，导致涡轮增压器工作增加的压力与发动机实际增加的压力之间差异较大，造成涡轮增压器对发动机的增压的效率降低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用了如下技术方案：

一种两级涡轮增压的协同控制方法，所述协同控制方法包括如下步骤：

获取电动增压器的请求信号和电动增压器的中断信号；

判断所述请求信号是否满足预置请求条件和所述中断信号是否满足预置中断条件；

当所述请求信号满足预置请求条件和所述中断信号不满足预置中断条件时，则启动协同工作模式对发动机进行增压；

当所述中断信号满足预置中断条件或所述请求信号不满足预置请求条件时，则通过涡轮增压器工作模式对发动机进行增压；

其中：

所述涡轮增压器工作模式包括电动增压器旁通阀为开启状态，气体流经涡轮增压器、电动增压器旁通阀、中冷器至节气门；

所述协同工作模式包括电动增压器旁通阀为关闭状态，将电动增压器的转速提升至目标转速，气体流经涡轮增压器、电动增压器、中冷器至节气门。

进一步地，所述电动增压器的请求信号包括：气路扭矩请求、气路扭矩请求变化率和发动机的增压误差值；

所述预置请求条件包括气路扭矩请求、气路扭矩请求变化率和发动机的增压误差值是否均超过对应的预设阈值。

进一步地，所述电动增压器请求信号还包括气路扭矩请求、气路扭矩请求变化率、发动机的增压误差值和协同工作模式上一次结束时间；

所述预置请求条件包括所述气路扭矩请求、所述气路扭矩请求变化率、所述发动机的增压误差值和协同工作模式上一次结束时间与当前时间之差所述是否超过对应的预设阈值。

进一步地，所述目标转速为：

获取电动增压器的目标增压压比、电动增压器的上端入口温度、电动增压器上端的质量流量变化和电动增压器的转速限值；

根据所述电动增压器的目标增压压比、所述电动增压器的入口温度、所述电动增压器的流量变化量和所述电动增压器的转速限值，获取目标转速。

进一步地，所述电动增压器的中断信号包括电动增压器的基础目标增压压比；

所述预置中断条件包括所述电动增压器的基础目标增压压比是否小于电动增压器的目标增压压比阈值超过预置第一时长。

进一步地，所述电动增压器的中断信号包括协同工作模式时长；

所述预置中断条件包括协同工作模式时长是否超过预置第二时长。

进一步地，所述电动增压器的中断信号包括发动机的增压压力超调；

所述预置中断条件包括发动机的增压压力超调超过预置超调阈值。

进一步地，所述电动增压器的中断信号包括电动增压器故障标志位置位和电动增压器喘振标志位置位；

所述预置中断条件包括电动增压器处于电动增压器故障标志位置位或电动增压器喘振标志位置位。

进一步地，所述电动增压器的中断信号包括发动机的转速；

所述预置中断条件包括发动机的转速小于预置转速。

进一步地，所述当所述电动增压器的请求信号满足预置请求条件和电动增压器的中断信号不满足预置中断条件时，则启动协同工作模式对发动机进行增压之后还包括：

获取发动机的目标增压压力和涡轮增压器增输出压力；

判断涡轮增压器增输出压力是否大于等于发动机的目标增压压力；

当涡轮增压器增输出压力大于等于发动机的目标增压压力时，则将协同工作模式切换为涡轮增压器工作模式。

进一步地，所述当涡轮增压器增输出压力大于等于发动机的目标增压压力时，则将协同工作模式切换为涡轮增压器工作模式之后还包括：

获取当前发动机的增压误差值；

判断所述当前发动机的增压误差值是否超过预置极限增压误差值；

当所述当前发动机的增压误差值超过预置极限增压误差值时，则启动涡轮增压器旁通阀。

进一步地，所述获取电动增压器的请求信号和电动增压器的中断信号之前还包括：

获取怠速请求；

根据所述怠速请求，将电动增压器的转速调节至预备转速。

进一步地，获取怠速请求之前还包括；

获取自检信号；

根据所述自检信号，将电动增压器的转速调节至自检转速。

进一步地，所述涡轮增压器工作模式中，电动增压器的转速为预备转速。

本发明的实施例还提供一种发动机增压设备，所述发动机增压设备包括控制器、电动增压器、电动增压器旁通阀、涡轮增压器、中冷器和节气门，所述涡轮增压器、所述电动增压器旁通阀、所述中冷器和所述节气门依次连接，所述电动增压器的两端分别连接在所述涡轮增压器和所述电动增压器之间与所述电动增压器旁通阀和所述中冷器之间；

所述控制器用于根据上述的两级涡轮增压的协同控制方法控制所述电动增压器、所述电动增压器旁通阀、所述涡轮增压器、所述中冷器和所述节气门。

本发明的实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括如上述中的一种发动机增压设备。

相比于现有技术，本发明的实施例的有益效果在于：

本发明的实施例提供了一种两级涡轮增压的协同控制方法、发动机增压设备及车辆，获取到电动增压器的请求信号和中断信号，判断所述请求信号是否满足请求条件，判断所述中断信号是否满足中断条件，当请求信号满足请求条件的时候，即发动机存在涡轮迟滞现象则启动协同工作模式，通过调整电动增压器旁通阀为关闭状态，将电动增压器的转速提升至目标转速，气体流经涡轮增压器、电动增压器、中冷器至节气门，实现电动增压器和涡轮增压器协同对发动机进行增压，当所述中断信号满足预置中断条件时，则涡轮增压器工作模式通过调整电动增压器旁通阀为开启状态，气体流经涡轮增压器、电动增压器旁通阀、中冷器至节气门，使得涡轮增压器能够直接对发动机进行增压。

本发明的实施例中根据电动增压器的请求信号和中断信号实际不同的工作模式，且涡轮增压器直接通过开启状态的电动增压器旁通阀对发动机进行增压，从而解决了现有技术中存在的将电子增压器直接与涡轮增压器连接在一起，在涡轮增压器单独工作的时候，电子增压器成为涡轮增压器为发动机增压的阻力，导致涡轮增压器工作增加的压力与发动机实际增加的压力之间差异较大，造成涡轮增压器对发动机的增压的效率降低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种两级涡轮增压的协同控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种两级涡轮增压的协同控制方法的逻辑图；

图3是本发明实施例提供的一种发动机增压设备的结构示意图。

其中：

100、涡轮增压器；101、涡轮增压器旁通阀；200、电动增压器；201、电动增压器旁通阀；300、中冷器；400、节气门。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种两级涡轮增压的协同控制方法，所述协同控制方法包括如下步骤：

获取电动增压器200的请求信号和电动增压器200的中断信号；

其中，所述电动增压器200的请求信号可以包括气路扭矩请求、气路扭矩请求变化率和发动机的增压误差值；所述气路扭矩请求可以根据传感器直接测得，所述气路扭矩请求变化率可以根据测得的气路扭矩请求计算得到，所述发动机增压误差值可以根据发动机目标增压值和发动机的当前增压值之差得到。

所述电动增压器200的请求信号还可以气路扭矩请求、气路扭矩请求变化率、发动机的增压误差值和协同工作模式上一次结束时间，气路扭矩请求、气路扭矩请求变化率、发动机的增压误差值可以根据上述的方式得到，所述协同工作模式上一次结束时间可以直接通过电动增压器200的使用记录直接读取到。

所述中断信号包括电动增压器200的基础目标增压压比、协同工作模式时长、发动机的增压压力超调、电动增压器200故障标志位置位信号、电动增压器200喘振标志位置位信号或发动机的转速。

判断所述请求信号是否满足预置请求条件和所述中断信号是否满足预置中断条件；

所述预置请求条件包括所述预置请求条件包括气路扭矩请求、气路扭矩请求变化率和发动机的增压误差值是否均超过对应的预设阈值，或者所述预置请求条件包括所述气路扭矩请求、所述气路扭矩请求变化率、所述发动机的增压误差值和协同工作模式上一次结束时间与当前时间之差所述是否超过对应的预设阈值。

其中，所述气路扭矩请求对应的预设阈值为80Nm；

所述气路扭矩请求变化率对应的预设阈值为1Nm/s；

所述发动机的增压误差值对应的预设阈值为0.1bar；

所述发动机的增压误差值和协同工作模式上一次结束时间与当前时间之差对应的预设阈值为1s；

所述电动增压器200的预置中断条件包括：

（1）所述电动增压器200的基础目标增压压比是否小于电动增压器200的目标增压压比阈值超过预置第一时长；所述电动增压器200的目标增压压比阈值为1.1，所述预置第一时长为0.4s；

当电动增压器200的基础目标增压压比小于电动增压器200的目标增压压比阈值超过0.4s时，则无需提升电动增压器200的转动来达到电动增压器200和涡轮增压器100协同对发动机进行增压。

（2）协同工作模式时长是否超过预置第二时长。所述预置第二时长为10s；当协同工作模式时长是否超过10s时，基本可以判断已经过了涡轮迟滞的时间，因此，无需启动再次启动协同工作模式。

（3）发动机的增压压力超调超过预置超调阈值。所述预置超调阈值为0.2bar；发动机的增压压力超调超过0.2bar时，需要对发动机进行保护，因此不需要协同工作模式对发动机进行增压。

（4）根据电动增压器200故障标志位置位信号和电动增压器200喘振标志位置位信号，判断电动增压器200是否处于电动增压器200故障标志位置位或电动增压器200喘振标志位置位。电动增压器200处于故障标识位置位或者喘振标志位置位的时候，电动增压器200存在故障问题，即不能对电动增压器200进行提速。

其中，电动增压器200故障标志位置位信号是根据电动增压器200的特性设定边界来生成，电动增压器200喘振标志位置位信号由电动增压器200的前后压比及进气流量判断后生成。

（5）发动机的转速小于预置转速；

所述预置转速为3500rpm；当发动机的转速小于3500rpm时，发动机不在紧急加速状态，即不存在涡轮迟滞现象。

当所述请求信号满足所有的预置请求条件和所述中断信号不满足任一预置中断条件时，则启动协同工作模式对发动机进行增压；

所述协同工作模式包括电动增压器旁通阀201为关闭状态，将电动增压器200的转速提升至目标转速，气体流经涡轮增压器100、电动增压器200、中冷器300至节气门400。

所述目标转速为：

获取电动增压器200的目标增压压比、电动增压器200的上端入口温度、电动增压器200上端的质量流量变化和电动增压器200的转速限值；

根据所述电动增压器200的目标增压压比、所述电动增压器200的入口温度、所述电动增压器200的流量变化量和所述电动增压器200的转速限值，获取目标转速。

电动增压器200的转速限值受电动增压器200自身最大功率、PCB板温度、入口温度和最大转速限制。

同时满足气路扭矩请求大于80Nm、气路扭矩请求变化率大于1Nm/s和发动机的增压误差值大于0.1bar时，则为所述请求信号满足预置请求条件；

或者，

同时满足气路扭矩请求大于80Nm、气路扭矩请求变化率大于1Nm/s、发动机的增压误差值大于0.1bar和发动机的增压误差值和协同工作模式上一次结束时间与当前时间之差大于1s时，则为所述请求信号满足预置请求条件；

其中，协同工作模式上一次结束时间与当前时间之差大于1s是为了防止发生误判重复切换到协同工作模式。

同时满足电动增压器200的基础目标增压压比不小于电动增压器200的目标增压压比阈值超过0.4s时、协同工作模式时长不超过10s、发动机的增压压力超调未超过0.2bar、电动增压器200不处于电动增压器200故障标志位置位、电动增压器200不处于电动增压器200喘振标志位置位和发动机的转速不小于3500rpm时，则为所述中断信号不满足预置中断条件。

通过排除可能造成电动增压器200中断的情况以及满足电动增压器200请求的情况，确保在涡轮迟滞时，电动增压器200能够准确的和涡轮增压器100共同形成协同工作模式。

所述协同工作模式中，所述电动增压器旁通阀201关闭，所有的气体都是气体流经涡轮增压器100、电动增压器旁通阀201、中冷器300至节气门400最后留至发动机内。

所述协同工作模式中，控制后级的电动增压器200协同前级涡轮增压器100工作。在发动机由中转速或低转速负荷发生阶跃（急加速）情况下，涡轮迟滞现象会导致发动机的增压压力无法马上达到目标值压力值。通过增压误差能够判断出涡轮迟滞现象，控制电动增压器旁通阀201关闭，电动增压器200会根据目标增压压比及流量变化量等调节叶片转速，叶片在电动增压器200的电机驱动下快速响应达到目标转速，使增压压力快速达到扭矩所需目标值。废气涡轮增压器100输出的压力会因“涡轮迟滞”现象逐渐消失而提高，缓慢接近发动机的目标增压压力，本实施例提供的方法能大幅缩短涡轮增压器100的涡轮迟滞时间，有效提高发动机处于中转速或低转速下车辆的加速效果。

通过协同工作模式中的电动增压器200的动态补气使发动机快速达到外特性区域，可替代动态工况下的对发动机动力中的氧气的加浓，降低油耗以及污染物排放量。且协同工作模式下，通过电动增压器200和涡轮增压器100能够快速对发动机提供增压压力，快速建立能提高发动机热效率的工作环境，提升发动机燃油经济性以及动力性。

当所述中断信号满足预置中断条件或所述请求信号不满足预置请求条件时，则通过涡轮增压器100工作模式对发动机进行增压；

所述涡轮增压器100工作模式包括电动增压器旁通阀201为开启状态，气体流经涡轮增压器100、电动增压器旁通阀201、中冷器300至节气门400；

电动增压器200的基础目标增压压比小于电动增压器200的目标增压压比阈值超过预置第一时长、协同工作模式时长超过10s、发动机的增压压力超调超过0.2bar、电动增压器200处于电动增压器200故障标志位置位、电动增压器200处于电动增压器200喘振标志位置位和发动机的转速小于3500rpm中任意一个条件成立，则为所述中断信号满足预置中断条件。

气路扭矩请求不大于80Nm、气路扭矩请求变化率不大于1Nm/s和发动机的增压误差值不大于0.1bar中任意一个条件成立，则为所述请求信号不满足预置请求条件；

或者，

气路扭矩请求不大于80Nm、气路扭矩请求变化率不大于1Nm/s、发动机的增压误差值不大于0.1bar和发动机的增压误差值和协同工作模式上一次结束时间与当前时间之差不大于1s中任意一个条件成立，则为所述请求信号不满足预置请求条件；

所述涡轮增压器100工作模式通过电动增压器旁通阀201开启，使得气体能够流经涡轮增压器100、电动增压器旁通阀201、中冷器300至节气门400最终流入发动机内，涡轮增压器100输出的压力能够直接经过电动旁通阀作用在发动机上，从而解决了现有技术中存在的将电子增压器直接与涡轮增压器100连接在一起，在涡轮增压器100单独工作的时候，电子增压器成为涡轮增压器100为发动机增压的阻力，导致涡轮增压器100工作增加的压力与发动机实际增加的压力之间差异较大，造成涡轮增压器100对发动机的增压的效率降低的技术问题。

本实施例中，通过判断所述请求信号是否满足预置请求条件和所述中断信号是否满足预置中断条件，能够准确的判断出涡轮迟滞的发生，通过请求信号是否满足预置请求条件来判断是否需要启动电动增压器200来对涡轮增压器100进行叠加，非简单的判断出可能存在涡轮迟滞就直接提升电动增压器200的转速进行增压，而是通过发动机的多个维度以及协同工作模式上依次工作的时间来进行判断，避免出现涡轮迟滞误判或者是重复提升电动增压器200进行提速，造成增压过大造成发动机超调的问题。

所述中断信号是否满足预置中断条件，来判断电动增压器200是否处于能够提速和涡轮增压器100协同工作的状态，同时也对发动机的情况进行判断，判断是否需要进行电动增压器200和涡轮增压器100进行协同工作。当中断信号满足任意一个预置中断条件的时候，则电动增压器200不提速，中断进入电动增压器200和涡轮增压器100进行协同工作模式，以保护电动增压器200和发动机。

采用协同工作模式和涡轮增压器100工作模式两种工作模式调整来对发动机进行增压，其中根据满足的条件情况下，切换电动增压器旁通阀201的开启或关闭的状态以及电动增压器200的转速提升来对两种工作模式的调整。调整至协同工作模式能够有效的解决涡轮迟滞的问题。

调整至涡轮增压器100的工作模式，能够具有停止或者是降低电动增压器200的使用，节约了能源和降低了电动增压器200的损耗，同时在应对在不发生涡轮迟滞时，例如在高速运行的过程中进行提速的情况，只需要排出的废气足以使涡轮增压器100单独进行工作便可以完成对发动机的增压，通过开启电动增压器旁通阀201能够使得涡轮增压器100增加的压力直接作用在发动机上，即涡轮增压器100输出的压力能够直接满足发动机的目标增压值，避免了涡轮增压器100和电动增压器200直接串联在一起，导致涡轮增压器100需要在电动增压器200上消耗一定输出压力，才能到达发动机目标增压值。即便是电动增压器200也以一定的转速进行转动时候，电动增压器200本身就耗能，此时完全就等于需要无时无刻使用本实施例中的协同工作模式了，即便在不发生涡轮迟滞时，也不能够采用其他方式对发动机进行增压，不利于节能以及降低了涡轮增压器100的工作效率。

所述当所述电动增压器200的请求信号满足预置请求条件和电动增压器200的中断信号不满足预置中断条件时，则启动协同工作模式对发动机进行增压之后还包括：

获取发动机的目标增压压力和涡轮增压器100增输出压力；

所述发动机的目标增压压力为发动机需要增加多少压力才能提升发动机的目标转速；

所述涡轮增压器100增输出压力，则为涡轮增压器100增加的输出压力值。

判断涡轮增压器100增输出压力是否大于等于发动机的目标增压压力；

当涡轮增压器100增输出压力大于等于发动机的目标增压压力时，则将协同工作模式切换为涡轮增压器100工作模式。

通过判断涡轮增压器100增输出压力是否大于等于发动机的目标增压压力，能够知道当前涡轮增压器100增输出压力是否已经可以满足发动机的目标增压压力了，当涡轮增压器100增输出压力大于等于发动机的目标增压压力时，即说明只依靠涡轮增压器100对发动机进行增压能够满足发动机的需求了，也就是说，已经过了涡轮迟滞的时间了。因此，将协同工作模式切换为涡轮增压器100工作模式，直接使用涡轮增压器100工作模式，节约了使用电动增压器200的能耗以及减小了电动增压器200的耗损。

获取当前发动机的增压误差值；

判断所述当前发动机的增压误差值是否超过预置极限增压误差值；

当所述当前发动机的增压误差值超过预置极限增压误差值时，则启动涡轮增压器旁通阀101。

涡轮增压器100由于转动惯性会导致增压超调情况，将导致发动机输出扭矩过大，该情况最容易发生在发动机低转速工况中。废气旁通阀当所述当前发动机的增压误差值超过预置极限增压误差值时，开启时间，平稳增压压力，防止发动机输出的扭矩过大，导致发动机增压超调的问题，从而造成发动机的损伤影响发动机的使用寿命。

所述获取电动增压器200的请求信号和电动增压器200的中断信号之前还包括：

获取自检信号；

根据所述自检信号，将电动增压器200的转速调节至自检转速。

所述电动增压器200的自检转速设置为小于2000rpm，电动增压器200自检无故障发生、控制信号正常，能够正常工作，电动增压器200进行自检是为了避免在电动增压器200进行工作或工作前出现问题，导致协同工作模式无法实施。

获取怠速请求；

根据所述怠速请求，将电动增压器200的转速调节至预备转速。

所述预备转速为2k-5k，所述电动增压器200处于预备转速的状态是为了给予电动增压器200的叶片转动惯性，为启动协同工作模式做好提速准备，使得在协同工作模式的时候，电动增压器200能够迅速到达目标转速，从而达到快速克服涡轮迟滞的目的，且电动增压器200处于预备转速的状态的能耗较低。

其中，所述涡轮增压器100工作模式中，所述电动增压器200的转速为预备转速。在协同工作模式中，电动增压器200到达所述目标转速，协同工作模式切换到涡轮增压工作模式中的时候，电动增压器200是所述目标转速慢慢降低到预备转速，使得电动增压器200保持在平稳低能耗的情况下运行，以备下一次启动协同工作模式的时候能够快速达到目标转速。

本实施例中还提供了一种发动机增压设备，所述发动机增压设备包括控制器、电动增压器200、电动增压器旁通阀201、涡轮增压器100、中冷器300和节气门400，所述涡轮增压器100、所述电动增压器旁通阀、所述中冷器300和所述节气门400依次连接，所述电动增压器200的两端分别连接在所述涡轮增压器100和所述电动增压器200之间与所述电动增压器旁通阀和所述中冷器300之间；

所述控制器用于根据上述的两级涡轮增压的协同控制方法控制所述电动增压器200、所述电动增压器旁通阀201、所述涡轮增压器100、所述中冷器300和所述节气门400。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本实施例中还提供了一种车辆，其特征在于，所述车辆包括上述的一种发动机增压设备。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，所述协同控制方法包括如下步骤：

获取电动增压器的请求信号和电动增压器的中断信号；

判断所述请求信号是否满足预置请求条件和所述中断信号是否满足预置中断条件；

当所述请求信号满足预置请求条件和所述中断信号不满足预置中断条件时，则启动协同工作模式对发动机进行增压；

当所述中断信号满足预置中断条件或所述请求信号不满足预置请求条件时，则通过涡轮增压器工作模式对发动机进行增压；

其中：

所述涡轮增压器工作模式包括电动增压器旁通阀为开启状态，气体流经涡轮增压器、电动增压器旁通阀、中冷器至节气门；

所述协同工作模式包括电动增压器旁通阀为关闭状态，将电动增压器的转速提升至目标转速，气体流经涡轮增压器、电动增压器、中冷器至节气门；

所述电动增压器的请求信号包括气路扭矩请求、气路扭矩请求变化率和发动机的增压误差值，所述预置请求条件包括气路扭矩请求、气路扭矩请求变化率和发动机的增压误差值是否均超过对应的预设阈值；或者所述电动增压器的请求信号包括气路扭矩请求、气路扭矩请求变化率、发动机的增压误差值和协同工作模式上一次结束时间，所述预置请求条件包括所述气路扭矩请求、所述气路扭矩请求变化率、所述发动机的增压误差值和协同工作模式上一次结束时间与当前时间之差是否超过对应的预设阈值。

2.根据权利要求1所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，所述目标转速为：

获取电动增压器的目标增压压比、电动增压器的上端入口温度、电动增压器上端的质量流量变化和电动增压器的转速限值；

根据所述电动增压器的目标增压压比、所述电动增压器的入口温度、所述电动增压器的流量变化量和所述电动增压器的转速限值，获取目标转速。

3.根据权利要求1中所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，所述电动增压器的中断信号包括电动增压器的基础目标增压压比；

所述预置中断条件包括所述电动增压器的基础目标增压压比是否小于电动增压器的目标增压压比阈值并保持超过预置第一时长。

4.根据权利要求1所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，所述电动增压器的中断信号包括协同工作模式时长；

所述预置中断条件包括协同工作模式时长是否超过预置第二时长。

5.根据权利要求1中所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，所述电动增压器的中断信号包括发动机的增压压力超调量；

所述预置中断条件包括发动机的增压压力超调量超过预置超调阈值。

6.根据权利要求1所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，所述电动增压器的中断信号包括电动增压器故障标志位置位信号和电动增压器喘振标志位置位信号；

所述预置中断条件包括根据电动增压器故障标志位置位信号和电动增压器喘振标志位置位信号，判断电动增压器是否处于电动增压器故障标志位置位或电动增压器喘振标志位置位。

7.根据权利要求1所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，所述电动增压器的中断信号包括发动机的转速；

所述预置中断条件包括发动机的转速小于预置转速。

8.根据权利要求1-7中任一项权利要求中所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，所述当所述电动增压器的请求信号满足预置请求条件和电动增压器的中断信号不满足预置中断条件时，则启动协同工作模式对发动机进行增压之后还包括以下步骤：

获取发动机的目标增压压力和涡轮增压器增输出压力，所述涡轮增压器增输出压力为所述涡轮增压器增加的输出压力值；

判断所述涡轮增压器增输出压力是否大于等于所述发动机的目标增压压力；

当所述涡轮增压器增输出压力大于等于所述发动机的目标增压压力时，则将协同工作模式切换为涡轮增压器工作模式。

9.根据权利要求8所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，当所述涡轮增压器增输出压力大于等于所述发动机的目标增压压力时，则将协同工作模式切换为涡轮增压器工作模式之后还包括：

获取当前发动机的增压误差值；

判断所述当前发动机的增压误差值是否超过预置极限增压误差值；

当所述当前发动机的增压误差值超过预置极限增压误差值时，则启动涡轮增压器旁通阀。

10.根据权利要求1所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，所述获取电动增压器的请求信号和电动增压器的中断信号之前还包括：

获取怠速请求；

根据所述怠速请求，将电动增压器的转速调节至预备转速。

11.根据权利要求10所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，在获取怠速请求之前还包括以下步骤；

获取自检信号；

根据所述自检信号，将电动增压器的转速调节至自检转速。

12.根据权利要求10所述的两级涡轮增压的协同控制方法，其特征在于，所述涡轮增压器工作模式中，电动增压器的转速为预备转速。

13.一种发动机增压设备，其特征在于，所述发动机增压设备包括控制器、电动增压器、电动增压器旁通阀、涡轮增压器、中冷器和节气门，所述涡轮增压器、所述电动增压器旁通阀、所述中冷器和所述节气门依次连接，所述电动增压器的两端分别连接在所述涡轮增压器和所述电动增压器之间与所述电动增压器旁通阀和所述中冷器之间；

所述控制器用于根据权利要求1-12中任一项所述的两级涡轮增压的协同控制方法控制所述电动增压器、所述电动增压器旁通阀、所述涡轮增压器、所述中冷器和所述节气门。

14.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求13中所述的一种发动机增压设备。

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