增压器切换的控制方法及系统与流程

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种增压器切换的控制方法及系统。

背景技术：

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

相继增压系统是由2台或2台以上涡轮增压器并联组成增压系统，随着增压发动机转速和负荷的增长，相继按顺序投入运行。在转速和负荷低于某设定值时，切断一台或几台增压器涡轮的废气以及压气机的空气供给，而当发动机转速和负荷高于某设定值时，令被切断的一台或几台增压器重新投入使用。这样在某个工况下，根据不同工况切入增压器以满足发动机需求。

现有技术不能根据实际的增压器效率来进行增压器顺序切换，可能出现效率高的增压器被效率低的增压器切换，容易导致效率低的增压器长期使用劣化严重，甚至损坏。

技术实现要素：

本发明的目的是至少解决不能根据增压器劣化程度和效率进行切换导致的长期使用一个增压器导致磨损劣化严重的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种增压器切换的控制方法，包括：

控制发动机的t15上电；

判断增压器顺序是否切换过；

根据增压器顺序未切换过，计算第一增压器的第一劣化效率；

根据所述第一劣化效率满足第一预设条件，确定切换增压器顺序；

根据增压器顺序切换过，计算第二增压器的第二劣化效率；

根据所述第二劣化效率满足第二预设条件，确定切换增压器顺序。

根据本发明实施例的增压器切换的控制方法，控制发动机的t15上电，使发动机的ecu使能，发动机包括一个基本增压器和两个可控增压器，两个可控增压器分别为第一增压器和第二增压器，在发动机运行的过程中，第一增压器先切入，第二增压器再切入，先判断发动机运行的过程中增压器顺序是否切换过，当增压器顺序未切换过，说明第一增压器一直处于工作状态，因此计算第一增压器的第一劣化效率，第一劣化效率表明第一增压器的劣化轻重程度，根据第一增压器的劣化程度的轻重，确定是否进行切换顺序，包括由第一增压器切换至第二增压器或者由第一增压器切换至第一增压器和第二增压器同时工作两种情况，避免长期使用第一增压器造成第一增压器的快速磨损和劣化，降低了第一增压器的更换频率，延长了第一增压器的使用寿命，当增压器的顺序切换过，说明发动机已经由第一增压器处于工作状态切换至第二增压器处于工作状态，因此计算第二增压器的第二劣化程度，第二劣化程度表明第二增压器的劣化轻重程度，根据第二增压器的劣化程度的轻重，确定是否进行切换顺序，包括由第二增压器切换至第一增压器或者由第二增压器切换至第二增压器和第一增压器同时工作两种情况，避免长期使用第二增压器造成第二增压器的快速磨损和劣化，降低了第二增压器的更换频率，延长了第二增压器的使用寿命。

另外，根据本发明实施例的增压器切换的控制方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在所述根据增压器顺序未切换过，计算第一增压器的第一劣化效率之前还包括：获取所述第一增压器的标准效率；

所述根据增压器顺序未切换过，计算第一增压器的第一劣化效率包括：

计算所述第一增压器的第一效率；

根据公式η＝(η3-η1)/η3，计算所述第一增压器的第一劣化效率；

其中，η1为所述第一增压器的第一效率，η3为所述第一增压器的标准效率，η为第一劣化效率。

在本发明的一些实施例中，在所述根据增压器顺序切换过，计算第二增压器的第二劣化效率之前还包括：获取所述第二增压器的标准效率；

所述根据增压器顺序切换过，计算第二增压器的第二劣化效率包括：

计算所述第二增压器的第二效率；

根据公式η＝(η4-η2)/η4，计算所述第二增压器的第二劣化效率；

其中，η2为所述第二增压器的第二效率，η4为所述第二增压器的标准效率，η为第二劣化效率。

在本发明的一些实施例中，在所述根据所述第一劣化效率满足第一预设条件，确定切换增压器顺序之前还包括：根据第一劣化效率大于第一预设效率，判断所述第一增压器的效率是否小于所述第二增压器的效率；

所述根据所述第一劣化效率满足第一预设条件，确定切换增压器顺序包括：

根据所述第一增压器的效率小于所述第二增压器的效率的次数满足第一预设次数，确定切换增压器顺序。

在本发明的一些实施例中，在所述根据所述第二劣化效率满足第二预设条件，确定切换增压器顺序之前还包括：根据第二劣化效率大于第二预设效率，判断所述第二增压器的效率是否小于所述第一增压器的效率；

所述根据所述第二劣化效率满足第二预设条件，确定切换增压器顺序包括：

根据所述第二增压器的效率小于所述第一增压器的效率的次数满足第二预设次数，确定切换增压器顺序。

在本发明的一些实施例中，在所述根据所述第一增压器的效率小于所述第二增压器的效率的次数满足第一预设次数，确定切换增压器顺序中：

根据所述发动机的运行工况为中转速中负载，确定所述第二增压器运行；

根据所述发动机的运行工况为高转速高负载，确定所述第一增压器和所述第二增压器同时运行。

在本发明的一些实施例中，在所述根据所述第二增压器的效率小于所述第一增压器的效率的次数满足第二预设次数，确定切换增压器顺序中：

根据所述发动机的运行工况为中转速中负载，确定所述第一增压器运行；

根据所述发动机的运行工况为高转速高负载，确定所述第一增压器和所述第二增压器同时运行。

在本发明的一些实施例中，在所述计算所述第一增压器的第一效率之前还包括：获取压气机进口温度tin、压气机出口温度tout、压气机出口压力pout、压气机进口压力pin和定比热π；

所述计算所述第一增压器的第一效率包括：根据公式k＝pout/pin和η1＝tin((π(k-1)/k)-1)/(tout-tin)，计算所述第一效率。

在本发明的一些实施例中，在所述计算所述第二增压器的第二效率之前还包括：获取压气机进口温度tin、压气机出口温度tout、压气机出口压力pout、压气机进口压力pin和定比热π；

所述计算所述第二增压器的第二效率包括：根据公式k＝pout/pin和η2＝tin((π(k-1)/k)-1)/(tout-tin)，计算所述第二效率。

本发明的第二方面还提供了一种增压器切换的控制系统，包括：

控制模块，所述控制模块用于控制发动机的t15上电；

判断模块，所述判断模块用于判断增压器顺序是否切换过；

第一计算模块，所述第一计算模块用于计算第一增压器的第一劣化效率；

第一确定模块，所述第一确定模块用于根据所述第一劣化效率确定切换增压器顺序；

第二计算模块，所述第二计算模块用于计算第二增压器的第二劣化效率；

第二确定模块，所述第二确定模块用于根据所述第二劣化效率确定切换增压器顺序。

根据本发明提供的一种增压器切换的控制系统，通过控制模块控制发动机运行，判断模块用于判断在发动机运行过程中增压器顺序是否切换过，通过第一计算模块和第一确定模块完成对第一增压器的第一劣化效率的计算和是否进行切换顺序的确定，通过第二计算模块和第二确定模块完成对第二增压器的第二劣化效率的计算和是否进行切换顺序的确定，根据劣化效率进行增压器之间的切换，避免长期使用一个增压器造成快速磨损和劣化，降低了增压器的更换频率，延长了增压器的使用寿命。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的相继增压系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的增压器切换的控制方法的流程示意图；

图3为图2所示的根据增压器顺序未切换过，计算第一增压器的第一劣化效率的流程示意图；

图4为图2所示的根据增压器顺序切换过，计算第二增压器的第二劣化效率的流程示意图；

图5为图2所示的根据所述第一劣化效率满足第一预设条件，确定切换增压器顺序的流程示意图；

图6为图2所示的根据所述第二劣化效率满足第二预设条件，确定切换增压器顺序的流程示意图；

图7为本发明实施例的增压器切换的控制系统的结构框图。

附图标记：

1、基本增压器；

2、第一增压器；

3、第二增压器；

4、中冷器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，一种相继增压系统包括：基本增压器1、第一增压器2、第二增压器3、中冷器4、若干进气控制阀和若干排气进气阀。

如图2-图6所示，根据本发明一个实施例的增压器切换的控制方法，包括：

控制发动机的t15上电；

判断增压器顺序是否切换过；

根据增压器顺序未切换过，计算第一增压器2的第一劣化效率；

根据第一劣化效率满足第一预设条件，确定切换增压器顺序；

根据增压器顺序切换过，计算第二增压器3的第二劣化效率；

根据第二劣化效率满足第二预设条件，确定切换增压器顺序。

根据本发明实施例的增压器切换的控制方法，控制发动机的t15上电，使发动机的ecu使能，发动机包括一个基本增压器1和两个可控增压器，两个可控增压器分别为第一增压器2和第二增压器3，在发动机运行的过程中，第一增压器2先切入，第二增压器3再切入，先判断发动机运行的过程中增压器顺序是否切换过，当增压器顺序未切换过，说明第一增压器2一直处于工作状态，因此计算第一增压器2的第一劣化效率，第一劣化效率表明第一增压器2的劣化轻重程度，根据第一增压器2的劣化程度的轻重，确定是否进行切换顺序，包括由第一增压器2切换至由第一增压器2切换第二增压器3或者第一增压器2和第二增压器3同时工作两种情况，避免长期使用第一增压器2造成第一增压器2的快速磨损和劣化，降低了第一增压器2的更换频率，延长了第一增压器2的使用寿命，当增压器的顺序切换过，说明发动机已经由第一增压器2处于工作状态切换至第二增压器3处于工作状态，因此计算第二增压器3的第二劣化程度，第二劣化程度表明第二增压器3的劣化轻重程度，根据第二增压器3的劣化程度的轻重，确定是否进行切换顺序，包括由第二增压器3切换至第一增压器2或者由第二增压器3切换至第二增压器3和第一增压器2同时工作两种情况，避免长期使用第二增压器3造成第二增压器3的快速磨损和劣化，降低了第二增压器3的更换频率，延长了第二增压器3的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，在进行第一劣化效率的计算时，根据公式η＝(η3-η1)/η3，其中，η1为第一增压器2的第一效率，η3为第一增压器2的标准效率，η为第一劣化效率，需要知晓第一增压器2的第一效率和标准效率，第一效率为第一增压器2的实际效率，对于第一增压器2的第一效率，需要根据发动机运行状态下参数进行计算得到，在进行第一效率的计算时，根据公式k＝pout/pin和η1＝tin((π(k-1)/k)-1)/(tout-tin)，需要知晓压气机进口温度tin、压气机出口温度tout、压气机出口压力pout、压气机进口压力pin和定比热π，在发动机的当前驾驶循环中，将第一增压器2和第二增压器3均打开、将发动机的转速变化率控制在一定范围内，进气量变化率控制在一定范围内，转速和进气量控制在一定范围内，通过设置多个传感器来获取压气机进口温度tin、压气机出口温度tout、压气机出口压力pout、压气机进口压力pin和定比热π，获取的过程需要在进行第一效率的计算之前完成，获取后，先根据公式k＝pout/pin计算定比热k，再根据公式η1＝tin((π(k-1)/k)-1)/(tout-tin)，计算第一效率，将第一效率的数值储存，等待计算第一劣化效率时调用，对于第一增压器2的标准效率可通过查表获得，根据增压器的效率特性，以当前压气机压比k和进气量为准进行查找，并将标准效率储存，等待计算第一劣化效率时调用。

在本发明的一些实施例中，在进行第二劣化效率的计算时，根据公式η＝(η4-η2)/η4，其中，η2为第二增压器3的第二效率，η4为第二增压器3的标准效率，η为第二劣化效率，需要知晓第二增压器3的第二效率和标准效率，第二效率为第二增压器3的实际效率，对于第二增压器3的第二效率，需要根据发动机运行状态下参数进行计算得到，在进行第二效率的计算时，根据公式k＝pout/pin和η2＝tin((π(k-1)/k)-1)/(tout-tin)，需要知晓压气机进口温度tin、压气机出口温度tout、压气机出口压力pout、压气机进口压力pin和定比热π，在发动机的当前驾驶循环中，将第一增压器2和第二增压器3均打开、将发动机的转速变化率控制在一定范围内，进气量变化率控制在一定范围内，转速和进气量控制在一定范围内，通过设置多个传感器来获取压气机进口温度tin、压气机出口温度tout、压气机出口压力pout、压气机进口压力pin和定比热π，获取的过程需要在进行第二效率的计算之前完成，获取后，先根据公式k＝pout/pin计算定比热k，再根据公式η2＝tin((π(k-1)/k)-1)/(tout-tin)，计算第二效率，将第二效率的数值储存，等待计算第二劣化效率时调用，对于第二增压器3的标准效率可通过查表获得，根据增压器的效率特性，以当前压气机压比k和进气量为准进行查找，并将标准效率储存，等待计算第二劣化效率时调用。

在本发明的一些实施例中，计算第一劣化效率之后，需要判断第一劣化效率是否大于第一预设效率，当第一劣化效率大于第一预设效率时，说明第一增压器2破损严重，因此需要进行增压器的切换，避免长期使用第一增压器2导致的磨损劣化严重甚至失效的情况出现，由第一增压器2进行切换顺序包括两种情况，第一种是由第一增压器2切换至第二增压器3，第二种是由第一增压器2切换至第一增压器2和第二增压器3，因此需要确定如何切换，所采用的策略是判断第一增压器2和第二增压器3的效率的大小，当第一增压器2的效率小于第二增压器3的效率时，且小于的情况的累计次数达到第一预设次数时，说明第一增压器2无法满足发动机的需求，而第二增压器3能够满足发动机的需求，因此确定进行切换顺序，通过次数累计进行确定切换顺序的确认，提高了切换的精确控制，避免误判导致非正常的切换出现，当第一增压器2的效率大于第二增压器3的效率时，说明第一增压器2能够满足发动机的需求，确定不进行切换顺序。

在本发明的一些实施例中，计算第二劣化效率之后，需要判断第二劣化效率是否大于第二预设效率，当第二劣化效率大于第二预设效率时，说明第二增压器3破损严重，因此需要进行增压器的切换，避免长期使用第二增压器3导致的磨损劣化严重甚至失效的情况出现，由第二增压器3进行切换顺序包括两种情况，第一种是由第二增压器3切换至第一增压器2，第二种是由第二增压器3切换至第二增压器3和第一增压器2，因此需要确定如何切换，所采用的策略是判断第二增压器3和第一增压器2的效率的大小，当第二增压器3的效率小于第一增压器2的效率时，且小于的情况的累计次数达到第二预设次数时，说明第二增压器3无法满足发动机的需求，而第一增压器2能够满足发动机的需求，因此确定进行切换顺序，通过次数累计进行确定切换顺序的确认，提高了切换的精确控制，避免误判导致非正常的切换出现，当第二增压器3的效率大于第一增压器2的效率时，说明第二增压器3能够满足发动机的需求，确定不进行切换顺序。

在本发明的一些实施例中，当第一增压器2的效率小于第二增压器3的效率时，且小于的情况的累计次数达到第一预设次数时，确定进行切换顺序，由第一增压器2进行切换顺序包括两种情况，第一种是由第一增压器2切换至第二增压器3，第二种是由第一增压器2切换至第一增压器2和第二增压器3，切换时需要根据发动机的运行工况确定切换顺序后是第一种还是第二种，发动机一共包括三个增压器，一个基本增压器1和两个可控增压器，两个可控增压器分别为第一增压器2和第二增压器3，在发动机处于低转速低负荷时，基本增压器1运行，在发动机处于中转速中负荷时，基本增压器1和其中一个可控增压器运行，在发动机处于高转速高负荷时，基本增压器1和两个可控增压器均运行，根据前述，发动机中的第一增压器2运行，在切换时根据发动机处于中转速中负载，确定由第一增压器2切换至第二增压器3运行，根据发动机的运行工况为高转速高负载，确定由第一增压器2切换至第一增压器2和第二增压器3同时运行。

在本发明的一些实施例中，当第二增压器3的效率小于第一增压器2的效率时，且小于的情况的累计次数达到第二预设次数时，确定进行切换顺序，由第二增压器3进行切换顺序包括两种情况，第一种是由第二增压器3切换至第一增压器2，第二种是由第二增压器3切换至第二增压器3和第一增压器2，切换时需要根据发动机的运行工况确定切换顺序后是第一种还是第二种，发动机一共包括三个增压器，一个基本增压器1和两个可控增压器，两个可控增压器分别为第一增压器2和第二增压器3，在发动机处于低转速低负荷时，基本增压器1运行，在发动机处于中转速中负荷时，基本增压器1和其中一个可控增压器运行，在发动机处于高转速高负荷时，基本增压器1和两个可控增压器均运行，根据前述，发动机中的第二增压器3运行，在切换时根据发动机处于中转速中负载，确定由第二增压器3切换至第一增压器2运行，根据发动机的运行工况为高转速高负载，确定由第二增压器3切换至第二增压器3和第一增压器2同时运行。

如图7所示，根据本发明另一个实施例提供的增压器切换的控制系统，包括：

控制模块，控制模块用于控制发动机的t15上电；

判断模块，判断模块用于判断增压器顺序是否切换过；

第一计算模块，第一计算模块用于计算第一增压器2的第一劣化效率；

第一确定模块，第一确定模块用于根据第一劣化效率确定切换增压器顺序；

第二计算模块，第二计算模块用于计算第二增压器3的第二劣化效率；

第二确定模块，第二确定模块用于根据第二劣化效率确定切换增压器顺序。

根据本发明提供的一种增压器切换的控制系统，通过控制模块控制发动机运行，判断模块用于判断在发动机运行过程中增压器顺序是否切换过，通过第一计算模块和第一确定模块完成对第一增压器2的第一劣化效率的计算和是否进行切换顺序的确定，通过第二计算模块和第二确定模块完成对第二增压器3的第二劣化效率的计算和是否进行切换顺序的确定，根据劣化效率进行增压器之间的切换，避免长期使用一个增压器造成快速磨损和劣化，降低了增压器的更换频率，延长了增压器的使用寿命。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。