CN112392590A - 一种可变截面涡轮增压器的控制方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可变截面涡轮增压器的控制方法、装置及车辆，其中，所述方法应用于车辆，所述车辆包括具有可变截面涡轮增压器的发动机，所述可变截面涡轮增压器包括喷嘴环，所述方法包括：获取所述发动机的当前转速及目标扭矩；根据所述当前转速，确定当前拐点开度；所述当前拐点开度为针对所述当前转速，且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；根据所述当前转速及所述目标扭矩，确定所述喷嘴环的需求开度；根据所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值，确定所述喷嘴环的目标开度；将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。本发明可以避免增压器出现涡轮前端压力骤升而导致增压压力无法建立的情况，并有效保护增压器。

Description

一种可变截面涡轮增压器的控制方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种可变截面涡轮增压器的控制方法、装置及车辆。

背景技术

当前，由于可变截面涡轮增压器(Variable Geometry Turbocharger，VGT)不仅可以提高发动机的功率，还可以降低发动机排放污染，使得其在燃油汽车发动机中得到广泛应用。

与传统废气旁通阀增压器不同，VGT无旁通阀设置，其吸入的废气直接经过涡轮，且其涡壳内设置了一套可以改变涡轮室进气道截面及进气吹拂方向的喷嘴环装置。在高速状态下，VGT由于流通性更好，其涡轮前压力更小，可以有效的改善泵气损失、降低缸内废气再循环残留及改善燃烧边界，使得发动机的燃烧重心也大幅度前提；而在低速状态下，由于可以通过调整喷嘴环开度来减小增压器流道截面与轮径的比值，因而VGT可以有效的提高涡轮端流速，产生更高的增压压力，同时使得其需求的涡端压比降低，从而大幅度地改善泵气损失和爆震以及提高燃油经济性。

但是，VGT的机械结构特点也使得其在喷嘴环在调节过程中，会出现涡轮端废气流通性变差的现象，导致涡轮端的增压压力无法正常建立，不仅会影响发动机低速外特性性能的正常输出，也会降低增压器的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种可变截面涡轮增压器的控制方法、装置及车辆，以解决现有技术中的可变截面涡轮增压器容易出现涡轮前端压力过高而导致无法正常增压，且影响增压器的使用寿命的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种可变截面涡轮增压器的控制方法，应用于车辆，所述车辆包括具有可变截面涡轮增压器的发动机，所述可变截面涡轮增压器包括喷嘴环，其中，所述方法包括：

获取所述发动机的当前转速及目标扭矩；

根据所述当前转速，确定当前拐点开度；所述当前拐点开度为针对所述当前转速，且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；

根据所述当前转速及所述目标扭矩，确定所述喷嘴环的需求开度；

根据所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值，确定所述喷嘴环的目标开度；

将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

可选地，所述的控制方法中，所述将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度，包括：

获取所述喷嘴环的当前开度；

根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向；

根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值。

可选地，所述的控制方法中，所述将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度，包括：

获取所述喷嘴环的当前开度；

在所述当前拐点开度小于所述需求开度时，根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向；

根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度；

在所述当前拐点开度大于或等于所述需求开度时，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

可选地，所述的控制方法中，所述车辆存储有所述发动机的转速与拐点开度之间的对应关系，所述对应关系表示所述发动机在不同转速下，所对应的使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；所述根据所述当前转速，确定当前拐点开度，包括：

根据所述当前转速及所述对应关系，确定当前拐点开度。

可选地，所述的控制方法中，所述对应关系中，所述转速按预设步长分为多个转速区间，各个所述转速区间分别对应一个所述拐点开度。

本发明的另一目的在于提出一种可变截面涡轮增压器的控制装置，应用于车辆，所述车辆包括具有可变截面涡轮增压器的发动机，所述可变截面涡轮增压器包括喷嘴环，其中，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述发动机的当前转速及目标扭矩；

第一确定模块，用于根据所述当前转速，确定当前拐点开度；所述当前拐点开度为针对所述当前转速，且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；

第二确定模块，用于根据所述当前转速及所述目标扭矩，确定所述喷嘴环的需求开度；

第三确定模块，用于根据所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值，确定所述喷嘴环的目标开度；

控制模块，用于将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

可选地，所述的控制装置中，所述控制模块，包括：

第一获取单元，用于获取所述喷嘴环的当前开度；

第一确定单元，用于根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向；

第一控制单元，用于根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值。

可选地，所述的控制装置中，所述将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度，包括：

第二获取单元，用于获取所述喷嘴环的当前开度；

第二确定单元，用于在所述当前拐点开度小于所述需求开度时，根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向；

第二控制单元，用于根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度；

第三控制单元，用于在所述当前拐点开度大于或等于所述需求开度时，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

可选地，所述的控制装置中，所述车辆存储有所述发动机的转速与拐点开度之间的对应关系，所述对应关系表示所述发动机在不同转速下，所对应的使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；所述第一确定模块，具体用于根据所述当前转速及所述对应关系，确定当前拐点开度。

可选地，所述的控制装置中，所述对应关系中，所述转速按预设步长分为多个转速区间，各个所述转速区间分别对应一个所述拐点开度。

相对于在先技术，本发明所述的可变截面涡轮增压器的控制方法及装置具有以下优势：

在发动机运行时，先获取发动机的当前转速及目标扭矩；然后根据当前转速，确定针对所述当前转速且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度，得到当前拐点开度；并根据当前转速及目标扭矩确定喷嘴环的需求开度，再将所述喷嘴环的开度调整为所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值。即将上述拐点开度作为发动机对应转速下喷嘴环的开度下限值，在发动机的扭矩需求发生变化时，按需求开度与当前车速下对应的当前拐点开度中较大值对喷嘴环的开度进行调整，使得喷嘴环的开度不会低于当前拐点开度，也即可以避免增压器出现涡轮前端压力骤升而导致增压压力无法建立的情况，从而有效地保护增压器和发动机，延长其使用寿命；另外，由于上述控制过程无需额外增加装置，也即不会增加发动机的制作成本。

本发明的再一目的在于提出一种车辆，所述车辆包括具有可变截面涡轮增压器的发动机，所述可变截面涡轮增压器包括喷嘴环，其中，所述车辆还包括所述的可变截面涡轮增压器的控制装置。

所述车辆与上述一种可变截面涡轮增压器的控制方法、装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所提出的可变截面涡轮增压器的控制方法流程示意图；

图2为本发明一优选实施例所提出的增压压力曲线及涡轮前端压力曲线示意图；

图3为本发明一优选实施例所提出的可变截面涡轮增压器的控制方法流程示意图；

图4为本发明实施例所提出的可变截面涡轮增压器的控制方法的执行流程图；

图5为本发明实施例所提出的可变截面涡轮增压器的控制装置结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更彻底地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

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。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参阅图1，示出了本发明实施例所提供的一种可变截面涡轮增压器的控制方法的流程示意图，应用于车辆，所述车辆包括具有可变截面涡轮增压器的发动机，所述可变截面涡轮增压器包括喷嘴环，所述车辆存储有所述发动机的转速与拐点开度之间的对应关系，所述拐点开度为针对所述转速，且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；所述方法包括步骤S100～S400。

S100、获取所述发动机的当前转速及目标扭矩。

上述步骤S100中，当前转速指的是发动机当前状态下的转速，上述目标扭矩值得是驾驶员希望发动机能够提供的需求扭矩。因为喷嘴环的开度变化与发动机的转速及扭矩需求直接相关，因而需要在车辆运行时，实时获取发动机的当前转速及目标扭矩，以便于后续对喷嘴环的开度进行调节控制。其中，发动机的当前转速可以通过监测发动机的转速直接获取；而目标扭矩则是根据预先设置的油门踏板角度与扭矩的对应关系，通过获取当前油门踏板角度，即可获取发动机的目标扭矩。目标扭矩与发动机的工作状态直接对应；当目标扭矩较大时，说明发动机需要进入高负荷工作状态；当目标扭矩较小时，说明发动机需要进入低负荷工作状态。因而若目标扭矩发生了变化，则说明驾驶员对发动机使用需求发生了变化，相应地，增压器的喷嘴环也应进行相应地调整，以输出与目标扭矩相匹配的扭矩。

步骤S200、根据所述当前转速，确定当前拐点开度；所述当前拐点开度为针对所述当前转速，且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度。

上述步骤S200中，即根据发动机的特性确定当前转速下对应的拐点开度。而拐点开度指的是发动机处于各个转速状态下时，对应使可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度。也即是在发动机保持在各个转速状态下，且所述喷嘴环的开度由大变小的过程中，所述可变截面涡轮增压器的增压压力由增大转为减小时对应的喷嘴环开度。在各个上述转速状态下，若喷嘴环的开度小于对应的拐点开度，增压器的涡轮前端压力会急剧升高，导致涡轮端的增压压力无法正常建立。也即上述拐点开度为对应的转速下，可使可变截面涡轮增压器正常增压的最小喷嘴环开度，也是保证增压器以及发动机不会因增压器涡轮前端压力过高而造成损坏的最小开度。

步骤S300、根据所述当前转速及所述目标扭矩，确定所述喷嘴环的需求开度。

上述步骤S300中，上述需求开度指的是为了使发动机在当前转速下能够提供目标扭矩的喷嘴环开度。因为发动机所需要提供的目标扭矩确定了需求进气量，而由需求进气量及发动机的当前转速，可以确定需要增压器所提供的增压压力，而增压器的增压压力又是通过调节喷嘴环的开度来实现的，因而根据当前转速及上述目标扭矩，可以确定需要喷嘴环执行的需求开度。

在实际应用中，上述步骤S300具体是根据上述目标扭矩，确定发动机的需求进气量，再根据上述当前转速及上述需求进气量，进而确定喷嘴环的需求开度。

步骤S400、根据所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值，确实所述喷嘴环的目标开度。

上述步骤S400中，即将上述步骤S200所确定的当前拐点开度与上述步骤S300所确定的需求开度进行比较，将二者中的较大值作为喷嘴环最终执行的目标开度。

步骤S500、所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

因为是按当前拐点开度与需求开度中的较大值对喷嘴环的开度进行调整，使得喷嘴环的开度总是不会低于当前拐点开度，也即可以避免增压器出现涡轮前端压力骤升而导致增压压力无法建立的情况。其中，需要说明的是，在上述需求开度小于上述当前拐点开度时，若将喷嘴环调整为上述需求开度，此时会出现涡轮前端压力骤升而导致增压压力无法建立，不仅使得增压器所提供的增压压力反而小于喷嘴环处于当前拐点开度处时增压器所提供的增压压力，也使得涡轮前端承受的压力过大而损坏增压器。

相对于现有技术，本发明所述的可变截面涡轮增压器的控制方法具有以下优势：

在发动机运行时，先获取发动机的当前转速及目标扭矩；然后根据当前转速，确定针对所述当前转速且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度，得到当前拐点开度；并根据当前转速及目标扭矩确定喷嘴环的需求开度，再将所述喷嘴环的开度调整为所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值。即将上述拐点开度作为发动机对应转速下喷嘴环的开度下限值，在发动机的扭矩需求发生变化时，按需求开度与当前车速下对应的当前拐点开度中的较大值对喷嘴环的开度进行调整，使得喷嘴环的开度不会低于当前拐点开度，也即可以避免增压器出现涡轮前端压力骤升而导致增压压力无法建立的情况，从而有效地保护增压器和发动机，延长其使用寿命。

可选地，在一种实施方式中，本发明实施例所述的控制方法，所述车辆存储有所述发动机的转速与拐点开度之间的对应关系，所述对应关系表示所述发动机在不同转速下，所对应的使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；所述步骤S200具体包括：

步骤S201、根据所述当前转速及所述对应关系，确定当前拐点开度。

在该实施方式中，考虑到各个发动机性能的差异，需要先确定各个转速对应的拐点开度，并将各个转速与其对应的拐点开度按一一对应的关系进行保存，即可以得到发动机的转速与拐点开度之间的对应关系。因而在上述步骤S200中，可以通过当前转速以及上述对应关系，快速查询到当前转速所对应的当前拐点开度。

在实际应用中，上述转速与拐点开度的对应关系可以通过台架实验确定，具体如下：

在台架试验中，先设置喷嘴环开度为100％，然后依次在各个转速状态下，在保持转速不变时，先将油门踏板开度调至100％，此时发动机处于基础增压压力状态，而喷嘴环也处于全开状态；然后将油门踏板开度逐渐调低，喷嘴环开度也随之降低，直至喷嘴环开度降至为0；在上述过程中持续记录增压器所提供的增压压力变化及涡轮前端压力变化，可以得到针对不同转速的增压压力曲线及涡轮前端压力曲线。具体请参阅图2，示出了同一转速下的增压压力曲线及涡轮前端压力曲线示意图。其中，横坐标为喷嘴环开度，a表示增压压力曲线，b表示涡轮前端压力曲线。

如图2所示，随着喷嘴环开度的减小，增压压力及涡轮前端压力均逐渐增加；当喷嘴环开度减小到一特定值M时，涡前压力瞬间上升，且增压压力开始逐渐下降，则确定该特定值M为该转速对应的拐点开度，记录该特定值并填入拐点开度图中。

上述拐点开度图表示转速与拐点开度之间的对应关系，在该拐点开度图中，横坐标为转速，纵坐标为拐点开度。

由图2可以看出，只要保证喷嘴环的实际开度大于该M值，就不会出现涡前压力骤升的问题，因而可以有效的保护了增压器和发动机。

可选地，在一种具体实施方式中，在上述对应关系中，上述转速按预设步长分为多个转速区间，各个上述转速区间分别对应一个所述拐点开度。

在本实施方式中，即设置一段转速对应一个拐点开度，考虑到喷嘴环的开度在由拐点开度继续减小的过程中，增压器所提供的增压压力并非是瞬间降至为0，因而可以为相近转速设置一个拐点开度，即为一段转速对应设置一个拐点开度，既可以避免在发动机运行时过于频繁地调整拐点开度，同时，也可以大大减少实际实验中确定上述对应关系的工作量，无需为每一个转速进行上述台架试验，而是按预设步长间隔进行上述台架试验。在实际应用中，可以将上述预设步长设置为400转。

进一步地，考虑到在高速状态下时，拐点开度对转速变化不敏感，可以设置低于拐点转速的转速状态下时的预设步长为200，而设置高于拐点转速的转速状态下时的预设步长为400，其中，拐点转速为发动机的外特性曲线中由恒扭矩状态转为恒功率状态时的转速。

可选地，在一种具体实施方式中，上述步骤S500包括步骤S501～S503:

步骤S501、获取所述喷嘴环的当前开度。

在上述步骤S501中，通过获取喷嘴环的当前开度，以便于后续通过比例微积分闭环调节原理，将喷嘴环的开度调整至上述目标开度。其中，喷嘴环的当前开度可以直接通过监测喷嘴环的当前状态获得。

步骤S502、根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向。

在上述步骤S502中，根据当前开度与上述目标开度之间的差值确定驱动方向，同时，将当前开度与目标开度之间的差值输入比例微积分闭环调节算法，该比例微积分闭环调节算法利用比例微积分闭环调节原理进行计算，可以计算出用于驱动调节喷嘴环开度的驱动电机的驱动占空比。具体地，是将需要目标开度作为参考值，根据上述目标开度和当前开度之间的差值，通过比例微积分闭环调节，计算得到驱动占空比。

在实际应用中，上述步骤S502可由比例微积分控制器实现。

步骤S503、根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

上述步骤S503中，利用步骤S502所确定的驱动占空比即驱动方向，控制驱动电机调整喷嘴环的开度，直至喷嘴环的开度调整至上述目标开度。

在本实施方式中，通过比例微积分闭环调节算法，进行实时跟踪调整，实现对喷嘴环开度的精确控制。

可选地，在一种实施方式中，上述步骤S500包括步骤S511～S514:

步骤S511、获取所述喷嘴环的当前开度。

上述步骤S511可参照步骤S501的详细说明，此处不再赘述。

步骤S512、在所述当前拐点开度小于所述需求开度时，根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向。

上述步骤S512中，即只有在当前拐点开度小于所述需求开度时，才引入比例微积分闭环调节算法确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向。

步骤S513、根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

上述步骤S513可参照步骤S503的详细说明，此处不再赘述。

步骤S514、在所述当前拐点开度大于或等于所述需求开度时，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

在上述步骤S514中，即在当前拐点开度大于或等于需求开度时，不引入比例微积分调节算法调节喷嘴环的开度，而是直接将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度，能够能够保证在调整过程中，喷嘴环的开度总是大于或等于上述当前拐点开度，从而防止比例微积分修正介入过多导致出现喷嘴环的实际开度小于当前拐点开度的情况。

在本实施方式中，在需求开度大于当前拐点开度时，利用比例微积分调节算法将喷嘴环的开度调整至目标开度；而在需求开度小于或等于当前拐点开度时，不引入比例微积分调节算法调节喷嘴环的开度，而是直接将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。本实施方式不仅可以实现对喷嘴环开度的精确控制，同时可以避免因比例微积分算法修正介入过多，导致出现喷嘴环的实际开度小于当前拐点开度的情况。

请参阅图3，示出了本发明一优选实施例所提供的一种可变截面涡轮增压器的控制方法的流程示意图，应用于车辆，所述车辆包括具有可变截面涡轮增压器的发动机，所述可变截面涡轮增压器包括喷嘴环，所述车辆存储有所述发动机的转速与拐点开度之间的对应关系，所述对应关系表示所述发动机在不同转速下，所对应的使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；所述拐点开度为针对所述转速，且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；所述方法包括步骤S301～S308。

步骤S301、获取所述发动机的当前转速及目标扭矩。

上述步骤S301可参照步骤S100的详细说明，此处不再赘述。

步骤S302、根据所述当前转速及所述对应关系，确定当前拐点开度。

上述步骤S302可参照步骤S201的详细说明，此处不再赘述。

步骤S303、根据所述当前转速及所述目标扭矩，确定所述喷嘴环的需求开度。

上述步骤S303可参照步骤S300的详细说明，此处不再赘述。

步骤S304、根据所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值，确定所述喷嘴环的目标开度。

步骤S305、获取所述喷嘴环的当前开度。

上述步骤S305可参照步骤S501的详细说明，此处不再赘述。

步骤S306、在所述需求开度大于所述当前拐点开度时，根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向。

上述步骤S306可参照步骤S502的详细说明，此处不再赘述。

步骤S307、根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

上述步骤S307可参照步骤S503的详细说明，此处不再赘述。

步骤S308、在所述需求开度小于或等于所述当前拐点开度时，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

上述步骤S308可参照步骤S514的详细说明，此处不再赘述。

相对于现有技术，本发明实施例所述的可变截面涡轮增压器的控制方法具有以下优势：

将上述拐点开度作为发动机对应转速下喷嘴环的开度下限值，在发动机的扭矩需求发生变化时，按需求开度与当前车速下对应的当前拐点开度中较大值作为目标开度对喷嘴环的开度进行调整；且在所述需求开度大于所述当前拐点开度时，直接通过比例微积分闭环调节算法，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度；而在所述需求开度小于或等于所述当前拐点开度时，则直接将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度；通过上述方式，不可以实现对喷嘴环开度的精确控制，避免因比例微积分算法修正介入过多，导致出现喷嘴环的实际开度小于当前拐点开度的情况，也即可以避免增压器出现涡轮前端压力骤升而导致增压压力无法建立的情况，从而有效地保护增压器和发动机，延长其用寿命。

在实际应用中，请参阅图4，示出了本发明实施例所提出的可变截面涡轮增压器的控制方法执行流程图。

如图4所示，在步骤S41中，由发动机当前的转速及需求扭矩确定发动机的需求气量，然后在步骤S42中，再由需求气量确定喷嘴环需求开度；同时在步骤S43中，由上述速确定喷嘴环的拐点开度，并将该拐点开度作为喷嘴环的最小开度；然后再步骤S45及S46中，将最小开度与需求开度中的较大值作为喷嘴环的目标开度；在步骤S47中，在需求开度大于最小开度时，触发VGT的比例微积分调节机制(PID)；在步骤S48中，若比例微积分调节机制被触发，则通过比例微积分调节机制，对喷嘴环的实际开度进行控制，直至将喷嘴环的开度调整至目标开度；在步骤S48中，若比例微积分调节机制未被触发，则将喷嘴环的开度调整至目标开度。

本发明的另一目的在于提出一种可变截面涡轮增压器的控制装置，应用于车辆，所述车辆包括具有可变截面涡轮增压器的发动机，所述可变截面涡轮增压器包括喷嘴环，其中，请参阅图5，图5示出了本发明实施例所提出的一种可变截面涡轮增压器的控制装置的结构示意图，所述装置包括：

获取模块10，用于获取所述发动机的当前转速及目标扭矩；

第一确定模块20，用于根据所述当前转速，确定当前拐点开度；所述当前拐点开度为针对所述当前转速，且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；

第二确定模块30，用于根据所述当前转速及所述目标扭矩，确定所述喷嘴环的需求开度；

第三确定模块40，用于根据所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值，确定所述喷嘴环的目标开度；

控制模块50，用于将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

本发明实施例所述的***中，在发动机运行时，先由获取模块10获取发动机的当前转速及目标扭矩；然后由第一确定模块20根据当前转速，确定针对所述当前转速且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的当前拐点开度；并由第二确定模块30根据当前转速及目标扭矩确定喷嘴环的需求开度，再由控制模块50将所述喷嘴环的开度调整为所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值。即将上述拐点开度作为发动机对应转速下喷嘴环的开度下限值，在发动机的扭矩需求发生变化时，按需求开度与当前车速下对应的当前拐点开度中较大值对喷嘴环的开度进行调整，使得喷嘴环的开度不会低于当前拐点开度，也即可以避免增压器出现涡轮前端压力骤升而导致增压压力无法建立的情况，从而有效地保护增压器和发动机，延长其使用寿命。

可选地，所述的控制装置中，所述控制模块50，包括：

第一获取单元，用于获取所述喷嘴环的当前开度；

第一确定单元，用于根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向；

第一控制单元，用于根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值。

可选地，所述的控制装置中，所述控制模块50，包括：

第二获取单元，用于在所述当前拐点开度小于所述需求开度时，获取所述喷嘴环的当前开度；

第二确定单元，用于根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向；

第二控制单元，用于根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度；

第三控制单元，用于在所述当前拐点开度大于或等于所述需求开度时，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

可选地，所述的控制装置中，所述车辆存储有所述发动机的转速与拐点开度之间的对应关系，所述对应关系表示所述发动机在不同转速下，所对应的使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；所述第一确定模块20，具体用于根据所述当前转速及所述对应关系，确定当前拐点开度。

可选地，所述的控制装置中，所述对应关系中，所述转速按预设步长分为多个转速区间，各个所述转速区间分别对应一个所述拐点开度。

本发明的再一目的在于提出一种车辆，所述车辆包括具有可变截面涡轮增压器的发动机，所述可变截面涡轮增压器包括喷嘴环，其中，所述车辆还包括所述的可变截面涡轮增压器的控制装置。

所述车辆与上述一种可变截面涡轮增压器的控制方法、装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述

关于上述***和车辆的技术细节和好处已在上述方法中进行了详细阐述，此处不再赘述。

综上所述，本申请提供的可变截面涡轮增压器的控制方法、装置及车辆，在发动机运行时，先获取发动机的当前转速及目标扭矩；然后根据当前转速，确定针对所述当前转速且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度，得到当前拐点开度；并根据当前转速及目标扭矩确定喷嘴环的需求开度，再将所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值作为目标开度，并根据该目标开度对喷嘴环的开度进行调整。即将上述拐点开度作为发动机对应转速下喷嘴环的开度下限值，在发动机的扭矩需求发生变化时，按需求开度与当前车速下对应的当前拐点开度中较大值对喷嘴环的开度进行调整，使得喷嘴环的开度不会低于当前拐点开度，也即可以避免增压器出现涡轮前端压力骤升而导致增压压力无法建立的情况，从而有效地保护增压器和发动机，延长其使用寿命；另外，由于上述控制过程无需额外增加装置，也即不会增加发动机的制作成本。

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***、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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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。

Claims (10)

1.一种可变截面涡轮增压器的控制方法，应用于车辆，所述车辆包括具有可变截面涡轮增压器的发动机，所述可变截面涡轮增压器包括喷嘴环，其特征在于，所述方法包括：

获取所述发动机的当前转速及目标扭矩；

根据所述当前转速，确定当前拐点开度；所述当前拐点开度为针对所述当前转速，且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；

根据所述当前转速及所述目标扭矩，确定所述喷嘴环的需求开度；

根据所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值，确定所述喷嘴环的目标开度；

将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度，包括：

获取所述喷嘴环的当前开度；

根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向；

根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度，包括：

获取所述喷嘴环的当前开度；

在所述当前拐点开度小于所述需求开度时，根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向；

根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度；

在所述当前拐点开度大于或等于所述需求开度时，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述车辆存储有所述发动机的转速与拐点开度之间的对应关系，所述对应关系表示所述发动机在不同转速下，所对应的使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；所述根据所述当前转速，确定当前拐点开度，包括：

根据所述当前转速及所述对应关系，确定当前拐点开度。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述对应关系中，所述转速按预设步长分为多个转速区间，各个所述转速区间分别对应一个所述拐点开度。

6.一种可变截面涡轮增压器的控制装置，应用于车辆，所述车辆包括具有可变截面涡轮增压器的发动机，所述可变截面涡轮增压器包括喷嘴环，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述发动机的当前转速及目标扭矩；

第一确定模块，用于根据所述当前转速，确定当前拐点开度；所述当前拐点开度为针对所述当前转速，且使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；

第二确定模块，用于根据所述当前转速及所述目标扭矩，确定所述喷嘴环的需求开度；

第三确定模块，用于根据所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值，确定所述喷嘴环的目标开度；

控制模块，用于将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块，包括：

第一获取单元，用于获取所述喷嘴环的当前开度；

第一确定单元，用于根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向；

第一控制单元，用于根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述当前拐点开度与所述需求开度中的较大值。

8.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块，包括：

第二获取单元，用于在所述当前拐点开度小于所述需求开度时，获取所述喷嘴环的当前开度；

第二确定单元，用于根据所述当前开度及所述目标开度，并通过比例微积分闭环调节算法，确定针对所述喷嘴环的驱动占空比及驱动方向；

第二控制单元，用于根据所述驱动占空比及所述驱动方向，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度；

第三控制单元，用于在所述当前拐点开度大于或等于所述需求开度时，将所述喷嘴环的开度调整为所述目标开度。

9.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述车辆存储有所述发动机的转速与拐点开度之间的对应关系，所述对应关系表示所述发动机在不同转速下，所对应的使所述可变截面涡轮增压器的增压压力达到极大值的喷嘴环开度；所述第一确定模块，具体用于根据所述当前转速及所述对应关系，确定当前拐点开度。

10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述对应关系中，所述转速按预设步长分为多个转速区间，各个所述转速区间分别对应一个所述拐点开度。

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