用于电动辅助的涡轮增压器的增压压力控制的制作方法

技术特征：
1.一种用于控制由涡轮增压器提供的增压压力的方法，其中，所述涡轮增压器包括包含涡轮增压器轴的涡轮增压器旋转组件、用于提供所述增压压力的压缩机，以及用于通过所述涡轮增压器轴驱动所述压缩机的涡轮，所述涡轮增压器进一步包括用于通过所述涡轮增压器轴辅助驱动所述压缩机的电动马达辅助装置，以及用于控制由所述涡轮增压器提供的所述增压压力的一个或多个致动器，其中，在操作期间，所述涡轮和所述电动马达辅助装置各自能够向所述涡轮增压器轴提供功率，并且所述压缩机吸收功率以提供所述增压压力，所述方法包括：接收增压压力需求；识别压缩机速度需求以实现所接收的增压压力需求；将所述压缩机速度需求转换为所述涡轮增压器旋转组件的动能需求；以及通过控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的功率来控制所述涡轮增压器旋转组件的所述动能以满足所述动能需求。2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的所述功率包括使用具有功率约束的多变量控制。3.根据权利要求1所述的方法，其中，控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的功率包括控制由所述涡轮提供的功率和由所述电动马达辅助装置提供的功率以共同满足所述动能需求。4.根据权利要求3所述的方法，其中，控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的功率包括基于一个或多个条件在由所述涡轮提供的功率和由所述电动马达辅助装置提供的功率之间最优地分配所述功率需求。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述一种或多种条件包括以下中的一种或多种：对当前能由所述涡轮和/或所述电动马达辅助装置提供的功率的一个或多个定义的限制；一个或多个定义的超控；以及一个或多个定义的功率偏好。6.根据权利要求1所述的方法，其中，控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的功率以满足所述动能需求包括控制所述涡轮增压器的一个或多个致动器。7.根据权利要求1所述的方法，其中，控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的功率以满足所述动能需求包括控制输送到所述电动马达辅助装置的电力。8.根据权利要求1所述的方法，其中，控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的功率以满足所述动能需求包括控制所述涡轮的废气门致动器。9.根据权利要求8所述的方法，其中，由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的总功率遵循所述动能需求。10.根据权利要求1所述的方法，其中，控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的功率以满足所述动能需求包括：跟踪所述涡轮增压器动能需求与所述涡轮增压器旋转组件的实际动能之间的误差；基于跟踪误差提供一个或多个反馈信号；提供表示压缩所述空气所需的预期功率的一个或多个前馈信号；将反馈项和前馈项相加，以得到施加在涡轮增压器轴上以控制所述动能的总功率需
求；在涡轮功率和马达功率的需求之间分配所述总功率需求，使得满足适用的约束并实现关于相关成本函数的最优化；施加控制信号来控制由所述涡轮提供的功率和由所述电动马达辅助装置提供的功率来满足它们各自的独立功率需求。11. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述涡轮包括控制绕过所述涡轮的流动路径的废气门，以及其中，所述控制信号包括：废气门信号，其控制所述废气门的打开程度；以及电力信号，其控制由所述电动马达辅助装置传递的扭矩。12. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述涡轮是可变几何涡轮，具有用于控制所述可变几何涡轮的一个或多个叶片的位置的叶片致动器，以及其中，所述控制信号包括：叶片控制信号，其控制所述叶片致动器；以及电力信号，其控制由所述电动马达辅助装置传递的扭矩。13.根据权利要求11所述的方法，其中，生成所述控制信号包括非线性变换，所述非线性变换将由所述涡轮提供的优选功率变换为所述废气门信号并且将由所述电动马达辅助装置提供的优选功率变换为所述电力信号。14.一种存储程序指令的非暂态计算机可读介质，所述程序指令当由处理器执行时使所述处理器控制由涡轮增压器提供的增压压力，其中，所述涡轮增压器包括用于提供所述增压压力的压缩机、用于通过涡轮增压器轴驱动所述压缩机的涡轮，以及通过所述涡轮增压器轴辅助驱动所述压缩机的电动马达辅助装置，以及用于控制由所述涡轮增压器提供的所述增压压力的一个或多个致动器，其中，在操作期间，所述涡轮和所述电动马达辅助装置各自能够向所述涡轮增压器轴提供功率，并且所述压缩机吸收功率以提供所述增压压力，所述程序指令使所述处理器：接收增压压力需求；识别压缩机速度需求以实现所接收的增压压力需求；将所述压缩机速度需求转换为所述涡轮和所述电动马达辅助装置的动能需求；以及控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的动能以满足所述动能需求。15.根据权利要求14所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述程序指令使所述处理器使用预定义的压缩机图识别所述压缩机速度需求以实现所接收的增压压力需求。16.根据权利要求14所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述程序指令使所述处理器：接收代表由所述涡轮增压器提供的实际增压压力的信号；至少部分地基于代表由所述涡轮增压器提供的所述实际增压压力的信号来确定功率校正项；以及使用所述功率校正项控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的动能以满足所述动能需求。17.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述程序指令使所述处理器使用卡尔曼滤波器确定所述功率校正项。18.根据权利要求14所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述程序指令使所述处理器
使用具有约束的最优多变量控制来控制由所述涡轮提供的动能和由所述电动马达辅助装置提供的动能。19.一种用于控制由涡轮增压器提供的增压压力的方法，其中，所述涡轮增压器包括用于提供所述增压压力的压缩机、用于通过涡轮增压器轴驱动所述压缩机的涡轮，以及用于控制由所述涡轮增压器提供的所述增压压力的一个或多个致动器，其中，在操作期间，所述涡轮向所述涡轮增压器轴提供功率，并且所述压缩机吸收功率以提供所述增压压力，所述方法包括：接收增压压力需求；识别压缩机速度需求以实现所接收的增压压力需求；将所述压缩机速度需求转换为功率需求；以及控制由所述涡轮提供的功率以满足所述功率需求。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述涡轮增压器进一步包括用于通过所述涡轮增压器轴辅助驱动所述压缩机的电动马达辅助装置，其中，控制步骤包括控制由所述涡轮和所述电动马达辅助装置提供的功率以满足所述功率需求。

技术总结
公开了示例发动机系统。发动机系统可以控制内燃机的涡轮增压器，并且更具体地控制由涡轮增压器提供给内燃机的增压压力。用于控制由涡轮增压器提供的增压压力的示例方法可包括接收增压压力需求并识别压缩机速度需求以实现接收的增压压力需求。该方法还可包括将压缩机速度需求转换为涡轮增压器旋转组件的动能需求，并通过控制由涡轮和电动马达辅助装置提供的功率来控制涡轮增压器旋转组件的动能以满足动能需求。满足动能需求。满足动能需求。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：盖瑞特动力科技(上海)有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/6/16