汽车发动机中可变增压器的控制方法、系统及汽车与流程

本发明涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种可变增压器控制方法、控制系统及包含该控制系统的汽车。

背景技术：

涡轮增压是提升发动机功率、满足日益严格排放法规的重要技术手段之一，随着汽车对于动力要求提升，增压器技术也在同步地优化升级。传统的废气旁通阀增压器(wg)涡轮通道面积固定，通过控制废气旁通阀的开闭来控制增压压力，因增压器的流量特性由几何尺寸和设计确定，必须在低速扭矩和功率点性能进行折中。

针对上述问题，在wg基础上开发的可变增压器(vgt)可以通过调节喷嘴叶片的受力面积，改变增压器转速，调整压气机压比和流量，以此满足在全工况的匹配要求。在排气流量较小的中低转速时，关小喷嘴叶片角度来加快涡轮流道气流速度以此推动涡轮转速，相对应的在高转速负荷，增大喷嘴叶片角度减小排气背压，从而达到大涡轮增压效果。

但是，针对不同的负荷工况，vgt需及时调整对应喷嘴叶片开度来实现目标增压压力，相比于传统的wg，vgt控制更加精细、复杂。现有搭载vgt的发动机加速加载过程中，vgt的控制方法一般为瞬间关闭到非常小的开度后再过渡到目标开度，vgt切换过程中将产生较大背压和泵气损失，发动机充气效率下降，同时缸内会残留较多的内部废气再循环(egr)，影响发动机燃烧品质，从而影响发动机瞬态加速加载过程扭矩建立。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有vgt的控制方法使发动机加速加载过程中发动机充气效率下降，残留egr影响发动机瞬态加速加载过程扭矩建立的问题。提供一种可变增压器控制方法及系统，能够提高发动机经济性，提升发动机瞬态工况下的加速加载能力，改善瞬态响应性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车发动机中可变增压器的控制方法，步骤包括：

s1:采集汽车发动机的工况参数；

s2:根据工况参数判断发动机运行工况；

s3：根据发动机负荷特性标定可变增压器的增压器喷嘴环开度图，根据增压器喷嘴环开度图标定可变增压器控制策略；

s4：根据判断的发动机运行工况，控制可变截面增压器喷嘴环开度；其中

当发动机运行工况为稳态工况时，根据工况参数获得稳态扭矩需求，并根据稳态扭矩需求控制可变增压器喷嘴环开度；或者

当发动机运行状态为瞬态工况时，根据工况参数获得加速扭矩需求，并根据加速扭矩需求和可变增压器控制策略控制可变增压器喷嘴环开度切换。

采用上述方案，根据车辆发动机运行状态判断发动机运行工况，当发动机处于稳态工况时，根据发动机扭矩需求控制可变增压器喷嘴环开度变化，提高发动机经济性；当发动机处于瞬态工况时，根据扭矩需求，并利用标定好可变增压器控制控制可变增压器喷嘴环开度，实现车辆加速加载过程扭矩建立，提升发动机瞬态工况下的加速加载能力，改善瞬态响应性。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，步骤s3中标定增压器喷嘴环开度图的步骤包括：

s301：在发动机转速范围内以及承载负荷范围内选取多个工况点；

s302：对每个工况点进行不同发动机转速时承载负荷特性扫描；

先保持可变增压器喷嘴环全开，调节汽车的节气门开度以满足负荷特性；当节气门全开后，调节可变增压器喷嘴环开度以满足负荷特性，直到覆盖整个负荷范围；

s303：拟合多个工况点的扫描结果，获得增压器喷嘴环开度图。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，增压器喷嘴环开度图包括至少两个特征区域，至少两个特征区域包括：

喷嘴环全开区域，喷嘴环全开区域内，增压器喷嘴环开度为100％；

喷嘴环部分打开区域，喷嘴环部分打开区域内，增压器喷嘴环开度小于100％。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，喷嘴环部分打开区域包括：

部分打开第一区域，部分打开第一区域内，增压器喷嘴环开度小于100％，且大于等于70％；

部分打开第二区域，部分打开第二区域内，增压器喷嘴环开度小于70％。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，步骤s3中标定可变增压器控制策略包括标定瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径；步骤包括：

s304：在喷嘴环部分打开区域中选取多个工况点，按照均匀的发动机转速和承载负荷间隔，对每个工况点的节气门开度和可变增压器嘴环开度进行组合扫描；

s305：对多个工况点的可变增压器嘴环开度与发动机充气效率进行函数拟合，对拟合函数求导得到关于充气效率的斜率曲线函数；

s306：把可变增压器嘴环开度带入斜率曲线函数得到发动机充气效率斜率曲线，获得充气效率急剧下降的拐点，并将该拐点设定为可变增压器嘴环开度的切换控制点；

s307：依据切换控制点拟合标定切换路径；其中

当加速扭矩需求在喷嘴环全开区域内时，可变增压器喷嘴环保持100％全开；

当加速扭矩需求在喷嘴环部分打开区域内时，可变增压器喷嘴环开度直接从初始开度线性过程到目标开度，过渡时间根据变速扭矩需求决定；

当加速扭矩需求从喷嘴环全开区域过渡到喷嘴环部分打开区域时，可变增压器嘴环开度从初始开度以t1时间过渡到控制点，在控制点维持t2时间后，再以t3时间过渡到最终开度。

采用上述方案，标定可变增压器控制策略，当发动机处于瞬态工况时，利用瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径，显著提升发动机瞬态响应过程扭矩和加速时间，以显著提升发动机加速加载能力。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，步骤s305中，在保持承载负荷不变的情况下，增压器喷嘴环开度以3-8％间隔在9％-100％开度范围内进行扫描，同步调节节气门开度。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，步骤s308中，控制点包括第一控制点和第二控制点；第一控制点为位于喷嘴环全开区域和喷嘴环部分打开区域边界上的拐点，第二控制点为喷嘴环部分打开区域内的拐点；t1时间包括t11时间和t12时间；

当加速扭矩需求从喷嘴环全开区域过渡到喷嘴环部分打开区域时，可变增压器嘴环开度从初始开度以t11时间过渡到第一控制点，再以t12时间过渡到第二控制点，在第二控制点维持t2时间后，再以t3时间过渡到最终开度。

采用上述方案，能够显著改善瞬态响应过程扭矩建立，提升整车加速性能。本发明还提供一种汽车发动机中可变增压器的控制系统，包括工况采集装置和控制装置；工况采集装置用于采集发动机的工况参数；控制装置包括：

获取单元，与工况采集装置连接，用于获取工况采集装置传输的工况参数；

判断单元，用于根据工况参数判断发动机运行工况；

第一标定单元，用于根据发动机负荷特性标定增压器喷嘴环开度图；

第二标定单元，用于根据增压器喷嘴环开度图标定可变增压器控制策略；

第一控制单元，用于当发动机运行工况为稳态工况时，根据稳态扭矩需求和增压器喷嘴环开度图控制可变增压器喷嘴环开度；

第二控制单元，用于当发动机运行工况为瞬态工况时，根据加速扭矩需求和可变增压器控制策略控制可变增压器喷嘴环开度切换。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制系统，第一标定单元包括：

选取模块，用于在发动机转速范围内以及承载负荷范围内选取多个工况点；

第一扫描模块，对每个工况点进行不同发动机转速时承载负荷特性扫描；

第一拟合模块，先保持可变增压器喷嘴环全开，调节节气门开度以满足负荷特性；当节气门全开后，调节可变增压器喷嘴环开度以满足负荷特性，直到覆盖整个负荷范围，拟合获得增压器喷嘴环开度图；其中

增压器喷嘴环开度图包括至少两个特征区域，至少两个特征区域包括：

喷嘴环全开区域，喷嘴环全开区域的增压器喷嘴环开度为100％；

喷嘴环部分打开区域，喷嘴环部分打开区域的增压器喷嘴环开度小于100％。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制系统，第二标定单元包括：

第二扫描模块，对b区域的工况点，按照均匀的发动机转速和承载负荷间隔进行节气门开度和可变增压器嘴环开度组合扫描；

第二拟合模块，对可变增压器嘴环开度与发动机充气效率进行函数拟合，对拟合函数求导得到充气效率斜率曲线函数；把可变增压器嘴环开度带入斜率曲线函数得到发动机充气效率斜率曲线，充气效率急剧下降的拐点为可变增压器嘴环开度切换控制点；并拟合切换路径，其中

当加速扭矩需求在喷嘴环全开区域内时，可变增压器喷嘴环保持100％全开；

当加速扭矩需求在喷嘴环部分打开区域内时，可变增压器喷嘴环开度直接从初始开度线性过程到目标开度，过渡时间根据变速扭矩需求决定；

当加速扭矩需求从喷嘴环全开区域过渡到喷嘴环部分打开区域时，可变增压器嘴环开度从初始开度以t1时间过渡到控制点，在控制点维持t2时间后，再以t3时间过渡到最终开度。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制系统，控制装置为ecu。

本发明还提供一种汽车，包括发动机，发动机中设置有可变增压器，还包括本发明提供的控制系统。

本发明的有益效果是：

本发明提供的汽车发动机中可变增压器的控制方法，根据车辆发动机运行状态判断发动机运行工况，当发动机处于稳态工况时，根据发动机扭矩需求控制可变增压器喷嘴环开度变化，提高发动机经济性；当发动机处于瞬态工况时，根据扭矩需求，并利用标定好可变增压器控制控制可变增压器喷嘴环开度，实现车辆加速加载过程扭矩建立，提升发动机瞬态工况下的加速加载能力，改善瞬态响应性。

附图说明

图1为本发明实施例1汽车发动机中可变增压器的控制方法流程图；

图2为本发明实施例1汽车发动机中可变增压器的控制方法标定增压器喷嘴环开度图的步骤流程图；

图3为本发明实施例1增压器喷嘴环开度图特征区域分区；

图4为本发明实施例1标定瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径时，步骤s304中对每个工况点进行组合扫描，点分布图；

图5为本发明实施例1标定瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径时，步骤s305中第一控制点增压器嘴环开度与发动机充气效率曲线图形；

图6为本发明实施例1标定瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径时，步骤s305中第二控制点充气效率的斜率曲线图形；

图7为本发明实施例1标定瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径时，步骤s305中第一控制点增压器嘴环开度与发动机充气效率曲线图形；

图8为本发明实施例1标定瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径时，步骤s305中第二控制点充气效率的斜率曲线图形；

图9为本发明实施例1标定瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径时，步骤s307中获得的切换路径；

图10为本发明实施例1可变增压器的控制方法与对比例的切换路径对比图；

图11为本发明实施例1可变增压器的控制方法与对比例的瞬态响应过程扭矩形态对比图；

图12为本发明实施例2可变增压器的控制系统的结构框图。

附图标记说明：

100：工况采集装置；

200：控制装置；

210：获取单元；

220：判断单元；

230：第一标定单元；

240：第二标定单元；

250：第一控制单元；

260：第二控制单元。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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实施例中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明提供一种汽车发动机中可变增压器的控制方法，如图1所示，步骤包括：

s1:采集汽车发动机的工况参数；

利用传感器等采集装置获取发动机当前的工况参数，具体地，工况参数包括发动机转速、油门踏板位置、车速、油门加速度节气门开度和增压器喷嘴环开度等。

s2:根据工况参数判断发动机运行工况；

汽车电子控制单元等控制装置收到采集装置传输的工况参数信号，并根据发动机运行的工况参数发动机运行工况。具体把发动机运行状态分为两种情况，一种是稳态工况，油门踏板位置、节气门开度和增压器喷嘴环开度基本不变，发动机性能基本保持不变，汽车匀速行驶；另一种是瞬态工况，发动机转速、油门踏板位置等变化较大，发动机负荷需求增加，汽车在加速、爬坡、超车等状态行驶。

s3：根据发动机负荷特性标定可变增压器的增压器喷嘴环开度图，根据增压器喷嘴环开度图标定可变增压器控制策略；

具体地，根据发动机负荷特性即发动机的转速不变时，其性能指标随负荷如节气门开度、增压器喷嘴环开度的变化关系标定可变增压器的增压器喷嘴环开度图；再根据标定获得的增压器喷嘴环开度图标定可变增压器控制策略，控制策略具体可以包括增压器喷嘴环开度切换路径等。

s4：根据判断的发动机运行工况，控制可变截面增压器喷嘴环开度；其中

当发动机运行工况为稳态工况时，根据工况参数具体如油门踏板位置、转速等计算获得稳态扭矩需求数值，并根据稳态扭矩需求控制增压器喷嘴环开度以达到目标扭矩需求。

或者当发动机运行状态为瞬态工况时，根据工况参数获得加速扭矩需求，并根据加速扭矩需求和可变增压器控制策略控制可变增压器喷嘴环开度切换以达到目标扭矩需求。

采用上述方案，根据车辆发动机运行状态判断发动机运行工况，当发动机处于稳态工况时，根据发动机扭矩需求控制可变增压器喷嘴环开度变化，提高发动机经济性；当发动机处于瞬态工况时，根据扭矩需求，并利用标定好可变增压器控制控制可变增压器喷嘴环开度，实现车辆加速加载过程扭矩建立，提升发动机瞬态工况下的加速加载能力，改善瞬态响应性。

根据本发明的另一具体实施方式，如图2所示，步骤s3中标定增压器喷嘴环开度图的步骤包括：

s301：在发动机转速范围内以及承载负荷范围内选取多个工况点；

具体地，工况点可以根据发动机的实际运行性能选取，这些工况点根据发动机转速和承载负荷间隔均匀发布在发动机map中。

s302：对每个工况点进行不同发动机转速时承载负荷特性扫描；

先保持可变增压器喷嘴环全开，调节汽车的节气门开度以满足负荷特性；当节气门全开后，调节可变增压器喷嘴环开度以满足负荷特性，即扭矩需求，直到覆盖整个负荷范围。

具体地，按照已标定好主控参数，固定发动机轨压、喷油时刻和进排气正时，在中小负荷工况点火角控制在ca50(百分之五十放热率)等于8ca附近，在大负荷工况点火角控制在爆震边界，其中空燃比lambda根据发动机排气温度进行控制，排气温度不超限时，控制空燃比等于1，当排气温度超限时，调节空燃比控制排气温度在限值内，中小负荷范围内，增压器喷嘴环全开，通过调节节气门开度满足负荷特性，确保发动机在稳态工况下获得较小的泵气损失，从而获得较优的油耗；在中大负荷区域，当节气门全开后无法满足负荷特性时，通过调节增加喷嘴环开度，提升发动机废气能量的利用效率，从而增加发动机进气流量和进气歧管压力，满足发动机负荷特性需求，通过进气歧管压力与增压器涡前压力之间压差的提升，减少发动机泵气损失和内部egr，改善发动机爆震倾向，从而获得较佳的稳态油耗。s303：拟合多个工况点的扫描结果，获得增压器喷嘴环开度图。

根据本发明的另一具体实施方式，根据增压器喷嘴环开度介入程度，增压器喷嘴环开度图包括至少两个特征区域，至少两个特征区域包括：

喷嘴环全开区域，具体如图3中的a区域，喷嘴环全开区域内，增压器喷嘴环开度为100％；

喷嘴环部分打开区域，具体如图4中的b1区域和b2区域，喷嘴环部分打开区域内，增压器喷嘴环开度小于100％。

根据本发明的另一具体实施方式，喷嘴环部分打开区域包括：

部分打开第一区域，具体如图4中的b1区域，部分打开第一区域内，增压器喷嘴环开度小于100％，且大于等于70％；

部分打开第二区域，具体如图4中的b2区域，部分打开第二区域内，增压器喷嘴环开度小于70％。

根据本发明的另一具体实施方式，步骤s3中标定可变增压器控制策略包括标定瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径；步骤包括：

s304：在喷嘴环部分打开区域中选取多个工况点，按照均匀的发动机转速和承载负荷间隔，对每个工况点的节气门开度和可变增压器喷嘴环开度进行组合扫描；点分布具体可以如图4所示。

具体地，按照已标定好主控参数，固定发动机轨压、喷油时刻和进排气正时，在中小负荷工况点火角控制在ca50等于8ca附近，在大负荷工况点火角控制在爆震边界，其中空燃比lambda根据发动机排气温度进行控制，排气温度不超限时，控制空燃比等于1，当排气温度超限时，调节空燃比控制排气温度在限值内，按照图4所示工况点进行节气门和可变增压器喷嘴环开度组合扫描，增压器喷嘴环开度以3-8％间隔在9％-100％开度范围内进行扫描，同步调节节气门开度保持承载负荷不变，得到每个工况点下不同增压器喷嘴环开度与发动机充气效率数据，在承载负荷不变的情况下不同增压器喷嘴环开度涡前压力和进气歧管压力不同，随着增压器喷嘴环开度逐渐关小进气歧管和增压器涡前压力逐步提升，瞬态响应过程为了获得较优的瞬态响应，一方面期望快速建立较高的进气歧管压力从而获得较多的进气量，另一方面期望获得较低涡前压力减少发动机泵气损失和缸内残余废气，从而获得较好动力性和燃烧，通过增压器喷嘴环开度扫描获得最优的增压器喷嘴环开度平衡进气歧管压力和涡前压力，从而得到最优的瞬态响应过程。s305：根据扫描结果获得增压器喷嘴环开度与发动机充气效率曲线，对多个工况点的可变增压器嘴环开度与发动机充气效率进行函数拟合，拟合出来的函数曲线r²最好大于95％，对拟合函数求导得到关于充气效率的斜率曲线。

具体地，可以通过matlab软件对每个工况点下的增压器喷嘴环开度与充气效率进行多项式函数拟合，得到发动机充气效率与增压器喷嘴环开度之间的函数关系，拟合的函数曲线r平方值要求大于95％，也就是拟合出来的函数对充气效率与增压器喷嘴环开度之间的关系曲线有充足的解释能力，其中增压器喷嘴环开度是自变量，发动机充气效率是因变量。

s306：把可变增压器嘴环开度带入斜率曲线函数得到发动机充气效率斜率曲线，获得充气效率急剧下降的拐点，并将该拐点设定为可变增压器喷嘴环开度的切换控制点。

s307：依据切换控制点拟合标定切换路径；其中

当加速扭矩需求在喷嘴环全开区域内时，考虑发动机经济性，可变增压器喷嘴环保持100％全开，改善瞬态响应的同时降低发动机油耗；

当加速扭矩需求在喷嘴环部分打开区域内时，节气门处于全开状态，发动机负荷完全由增压器喷嘴环开度决定，可变增压器喷嘴环开度直接从初始开度线性过程到目标开度，过渡时间根据变速扭矩需求决定；

当加速扭矩需求从喷嘴环全开区域过渡到喷嘴环部分打开区域时，可变增压器嘴环开度从初始开度以t1时间过渡到控制点，在控制点维持t2时间后，再以t3时间过渡到最终开度。

采用上述方案，标定可变增压器控制策略，当发动机处于瞬态工况时，利用瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径，显著提升发动机瞬态响应过程扭矩和加速时间，以显著提升发动机加速加载能力。

根据本发明的另一具体实施方式，步骤s305中，在保持承载负荷不变的情况下，增压器喷嘴环开度以3-8％间隔在9％-100％开度范围内进行扫描，同步调节节气门开度；更为具体地，增压器喷嘴环开度可以以5％间隔从15％-70％开度范围进行扫描。

根据本发明的另一具体实施方式，步骤s307中，控制点包括第一控制点和第二控制点；第一控制点为位于喷嘴环全开区域和喷嘴环部分打开区域边界上发动机充气效率开始显著下降的拐点，第二控制点为喷嘴环部分打开区域内发动机充气效率开始显著下降的拐点；t1时间包括t11时间和t12时间；

当加速扭矩需求从喷嘴环全开区域过渡到喷嘴环部分打开区域时，可变增压器嘴环开度从初始开度以t11时间过渡到第一控制点，再以t12时间过渡到第二控制点，在第二控制点维持t2时间后，再以t3时间过渡到最终开度。

下面具体举例说明步骤s3中标定瞬态工况时增压器喷嘴环从初始开度到目标开度的切换路径的方法：其中喷嘴环全开区域(a区域)加速加载到喷嘴环部分打开第二区域(b2区域)，如图4所示的从工况1加速加载到工况2。先扫描a区域工况1点可变增压器喷嘴环开度，同步控制节气门开度，保持负荷不变，得到如图5所示的增压器喷嘴环开度与发动机充气效率曲线，通过多项式拟合充气效率与增压器喷嘴环开度函数：

y＝-0.0000000146x⁴+0.0000038854x³-0.0003746492x²+0.0155893402x+0.4935048217，

r²＝0.9983423214。

如图6所示，对该函数求导得到增压器喷嘴环开度与发动机充气效率斜率函数，增压器嘴环开度40％以后充气效率显著下降，选取40％的开度作为切换路径第一控制点。如图7所示，按照同样方法对b2区域工况2点进行增压器喷嘴环开度扫描，得到增压器喷嘴环开度与充气效率函数：

y＝-0.0000002603x⁴+0.0000398074x³-0.0022429057x²+0.0557650425x+0.3914664681，

r²＝0.9996464544。

如图8所示，对函数求导后得到充气效率斜率曲线，选取25％的开度作为切换路径第二控制点。

如图9所示，可变增压器嘴环开度切换路径增压器嘴环开度从初始开度(a点，100％开度)以t11时间(0.1s)过渡到第一控制点(b点，40％开度)，再以t12时间(0.4s)过渡到第二控制点(b点，25％开度)，在第二控制点维持t2时间(1.6s)后，再以t3时间(0.4s)过渡到目标开度(d点，53％开度)。

以可变增压器嘴环开度切换路径为瞬间关闭到非常小的开度后再过渡到目标开度的控制方法为对比例，本实施例提供可变增压器(vgt)的控制方法的切换路径与对比例的切换路径的对比如图10所示；加速加载过程扭矩变化曲线对比如图11所示，其中扭矩需求275nm，通过本实施例提供可变增压器(vgt)的控制方法能显著改善增压器涡前压力，降低瞬态响应过程缸内残余废气和泵气损失，从而获得较优的充气效率和燃烧性能，从而能够显著改善瞬态响应初期的扭矩建立，增压器初期自吸段扭矩提升20n.m，达到目标扭矩的响应时间改善0.3秒，能够快速提升整车加速性。

因此本发明的可变增压器的控制方法能够显著改善瞬态响应过程扭矩建立，提升整车加速性能。

实施例2

本发明还提供一种汽车发动机中可变增压器的控制系统，如图12所示，包括工况采集装置100和控制装置200；工况采集装置具体可以为设置在车身及发动机周围的转速传感器、油门位置传感器、压力传感器等用于采集发动机的工况参数，采集发动机转速、油门加速度、节气门开度和增压器喷嘴环开度等工况参数。

控制装置100包括：

获取单元210，与工况采集装置100连接，用于获取工况采集装置100传输的工况参数；

判断单元220，用于根据工况参数判断发动机运行工况，即稳态工况或瞬态工况；

第一标定单元230，用于根据发动机负荷特性标定增压器喷嘴环开度图；

第二标定单元240，用于根据增压器喷嘴环开度图标定可变增压器控制策略；

第一控制单元250，用于当发动机运行工况为稳态工况时，根据稳态扭矩需求和增压器喷嘴环开度图控制可变增压器喷嘴环开度；

第二控制单元260，用于当发动机运行工况为瞬态工况时，根据加速扭矩需求和可变增压器控制策略控制可变增压器喷嘴环开度切换。

具体地，控制单元可以为单独的控制器，也可以集成于汽车电子控制单元(ecu)等，具有信号传输功能、数据储存功能，储存有预设程序，并具有根据预设程序进行计算的计算功能。控制系统执行实施例1的汽车发动机中可变增压器的控制方法。

根据本发明的另一具体实施方式，第一标定单元包括：

选取模块，用于在发动机转速范围内以及承载负荷范围内选取多个工况点；

第一扫描模块，对每个工况点进行不同发动机转速时承载负荷特性扫描；

第一拟合模块，先保持可变增压器喷嘴环全开，调节节气门开度以满足负荷特性；当节气门全开后，调节可变增压器喷嘴环开度以满足负荷特性，直到覆盖整个负荷范围，拟合获得增压器喷嘴环开度图；其中

增压器喷嘴环开度图包括至少两个特征区域，至少两个特征区域包括：

喷嘴环全开区域，喷嘴环全开区域的增压器喷嘴环开度为100％；

喷嘴环部分打开区域，喷嘴环部分打开区域的增压器喷嘴环开度小于100％。

根据本发明的另一具体实施方式，第二标定单元包括：

第二扫描模块，对b区域的工况点，按照均匀的发动机转速和承载负荷间隔进行节气门开度和可变增压器嘴环开度组合扫描；

第二拟合模块，对可变增压器嘴环开度与发动机充气效率进行函数拟合，对拟合函数求导得到充气效率斜率曲线函数；把可变增压器嘴环开度带入斜率曲线函数得到发动机充气效率斜率曲线，充气效率急剧下降的拐点为可变增压器嘴环开度切换控制点；并拟合切换路径，其中

当加速扭矩需求在喷嘴环全开区域内时，可变增压器喷嘴环保持100％全开；

当加速扭矩需求在喷嘴环部分打开区域内时，可变增压器喷嘴环开度直接从初始开度线性过程到目标开度，过渡时间根据变速扭矩需求决定；

当加速扭矩需求从喷嘴环全开区域过渡到喷嘴环部分打开区域时，可变增压器嘴环开度从初始开度以t1时间过渡到控制点，在控制点维持t2时间后，再以t3时间过渡到最终开度。

根据本发明的另一具体实施方式，控制装置为ecu。

实施例3

本发明还提供一种汽车，发动机中设置有可变增压器还包括如实施例2的汽车发动机中可变增压器的控制系统，执行实施例1的汽车发动机中可变增压器的控制方法。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。