本发明专利技术提供了一种涡轮增压器扭矩补偿方法、装置和系统，该方法包括如下步骤：判断车辆当前时刻的工作状态；当车辆当前时刻的工作状态处于起步加速状态或超车加速状态时，确定当前时刻的目标扭矩；当废气涡轮增压器输出扭矩小于涡轮增压器目标扭矩且电池电量大于电池电量阈值时，启动预先与废气涡轮增压器并联的电动涡轮增压器以补偿涡轮增压器扭矩；电池为电动涡轮增压器供电。本发明专利技术通过将废气涡轮增压器和电动涡轮增压器相结合，直接利用电动涡轮增压器响应速度快的优点，从根本上解决了涡轮增压器加速状态动力不足的问题，大大地提高了车辆的动力性和驾驶性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆工程领域，尤其涉及一种涡轮增压器扭矩补偿方法、装置和系统。
技术介绍
目前，废气涡轮增压发动机在车辆领域得到广泛应用。废气涡轮增压发动机本质上是在发动机上增设废气涡轮增压器。废气涡轮增压器实际上是一个压气机，通过压缩新鲜空气来增加单位时间内的发动机进气量。工作过程为:废气涡轮增压器利用发动机排出的废气的惯性冲力来推动涡轮高速旋转，涡轮再带动同轴刚性连接的叶轮，叶轮高速旋转压送经空气滤清器管道来的新鲜空气，增压后进入气缸；发动机转速增高，涡轮转速也随之同步增快，叶轮压缩更多的空气进入气缸，进入气缸的高压高密度空气就可以燃烧更多的燃料，发动机相应增加供油量并调整发动机点火时刻以增加发动机的输出功率。可以看出，废气涡轮增压器可以有效地提高了发动机升功率，改善了发动机的动力性能和加速性能，在发动机不增加排量的情况下，通过增加进气压力和密度，同时发动机燃油系统配合增加喷油，从而来提高发动机的最大功率和扭矩，加装了涡轮增压器后的发动机最大功率和扭矩要增大40%左右；相反，在相同的功率和扭矩输出的情况下，可以有效地减小发动机的缸径，缩小发动机的体积和重量，实现轻量化并可以适当减小发动机排量。但由于涡轮的旋转要靠发动机排出的废气驱动，发动机低转速时，排气的流速不够，此时涡轮的转速不够，起不到增压的作用，反而会阻碍发动机废气的排出，导致排气不畅，因此，低速时汽车的加速性能不良；此外，由于叶轮存在惯性，因此实际工作中存在油门反应和实际车速不同步的现象，特别是急加速或急减速的时候，要求发动机快速增加或减少输出功率，这对于要突然加速或超车的汽车而言，瞬间会有点提不上劲的感觉，存在涡轮反应迟滞现象。而低速加速性能不佳和涡轮反应迟滞严重影响车辆的动力性和驾驶性。目前解决上述问题的方法主要有两种:一种是采取可变进气管路截面或可变涡轮角度、配合机械增压使用达到双增压；另一种是减小涡轮尺寸及使用轻量化高强度的材料来减小涡轮的转动惯量来减小涡轮的迟滞现象，但受废弃涡轮增压器工作原理的制约，通过上述两种方法解决增压汽油机低速动力不足和急加速迟滞的效果不够理想。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供了一种涡轮增压器扭矩补偿方法、装置和系统，旨在解决现有涡轮增压器加速时动力不足的问题。一方面，本专利技术提供了一种涡轮增压器扭矩补偿方法，该方法包括如下步骤:判断车辆当前时刻的工作状态；当车辆当前时刻的工作状态处于起步加速状态或超车加速状态时，确定当前时刻的目标扭矩；当废气涡轮增压器输出扭矩小于涡轮增压器目标扭矩且电池电量大于电池电量阈值时，启动预先与废气涡轮增压器并联的电动涡轮增压器以补偿涡轮增压器扭矩；电池为电动涡轮增压器供电。进一步地，上述涡轮增压器扭矩补偿方法还包括如下步骤:判断车辆当前时刻的工作状态；当废气涡轮增压器输出扭矩大于涡轮增压器目标扭矩和/或电池电量小于电池电量阈值时，关闭电动祸轮增压器。进一步地，上述涡轮增压器扭矩补偿方法中，加速状态为起步加速状态时，对应地，目标扭矩为起步加速目标扭矩；确定起步加速目标扭矩的方法包括:查询所述车辆的起步加速度目标曲线，确定车辆当前时刻的目标加速度；根据目标加速度确定车辆当前时刻的起步加速目标扭矩。进一步地，上述涡轮增压器扭矩补偿方法中，加速状态为超车加速状态时，对应地，目标扭矩为超车加速目标扭矩；确定超车加速目标扭矩的方法包括:获取车辆的变速箱档位、油门踏板开度和踏板速度；根据变速箱档位、油门踏板开度和踏板速度确定车辆当前时刻的超车加速目标扭矩；进一步地，上述涡轮增压器扭矩补偿方法中，判断加速状态为起步加速状态的方法包括如下步骤:获取车辆的发动机转速；当发动机转速小于第一阈值时，确定车辆处于起步加速阶段。进一步地，上述涡轮增压器扭矩补偿方法中，判断加速状态为超车加速状态的方法包括如下步骤:获取车辆的发动机转速、油门踏板开度和踏板速度；当发动机转速大于第一阈值、油门踏板开度大于第二阈值且踏板速度大于第三阈值，确定车辆处于超车加速阶段。与现有技术中通过改善废气涡轮增压器的特性来改善车辆的加速性能相比，本专利技术跳出动力总成的范畴，不改变现有的废气涡轮增压器，而是通过增设与废气涡轮增压器并联的电动涡轮增压器，直接利用电动涡轮增压器响应速度快的优点，通过电动涡轮增压器对发动机的扭矩进行补偿，以解决车辆加速时动力不足的问题，大大地提高了车辆的动力性和驾驶性。另一方面，本专利技术还提供了一种涡轮增压器扭矩补偿装置，该装置包括:判断模块，用于判断车辆当前时刻的工作状态；目标扭矩确定模块，用于当车辆当前时刻的工作状态处于起步加速状态或超车加速状态时，确定当前时刻的目标扭矩；启动模块，当废气涡轮增压器输出扭矩小于发动机目标扭矩且电池电量大于电池电量阈值时，启动与废气涡轮增压器并联的电动涡轮增压器，电池为电动涡轮增压器供电。进一步地，上述涡轮增压器扭矩补偿装置还包括:关闭模块，用于当废气涡轮增压器输出扭矩大于发动机目标扭矩和/或电池电量小于电池电量阈值时，关闭电动涡轮增压器。本专利技术通过将废气涡轮增压器和电动涡轮增压器相结合，直接利用电动涡轮增压器响应速度快的优点，从根本上解决了涡轮增压器加速状态动力不足的问题，大大地提高了车辆的动力性和驾驶性。又一方面，本专利技术还提供了一种涡轮增压器扭矩补偿系统，该系统包括电池、废气涡轮增压器和控制器及与废气涡轮增压器并联的电动涡轮增压器，其中:电动涡轮增压器分别与控制器和电池相连；控制器用于车辆处于起步加速状态或超车加速状态时，当废气涡轮增压器输出扭矩小于涡轮增压器目标扭矩且电池电量大于电池电量阈值时，启动电动涡轮增压器以补偿涡轮增压器扭矩。进一步地，上述涡轮增压器扭矩补偿系统还包括:单向阀，上述单向阀设置于与电动涡轮增压器和/或废气涡轮增压器的出气口相连通的连接管路上。本专利技术通过将废气涡轮增压器和电动涡轮增压器相结合，直接利用电动涡轮增压器响应速度快的优点，从根本上解决了涡轮增压器加速状态动力不足的问题，大大地提高了车辆的动力性和驾驶性。【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，而并不认为是对本专利技术的限制。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为本专利技术实施例提供的涡轮增压器扭矩补偿方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的涡轮增压器扭矩补偿方法的又一流程图；图3为本专利技术实施例一提供的涡轮增压发动机扭矩补偿方法中，确定起步加速目标扭矩的方法流程图；图4为本专利技术实施例一提供的涡轮增压发动机扭矩补偿方法中，确定加速状态为起步加速状态的方法流程图；图5为本专利技术实施例提供的涡轮增压发动机扭矩补偿方法中，判断是否启动电动涡轮增压器的方法流程图；图6为本专利技术实施例二提供的涡轮增当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涡轮增压器扭矩补偿方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：判断车辆当前时刻的工作状态；当车辆当前时刻的工作状态为起步加速状态或超车加速状态时，确定当前时刻的目标扭矩；当废气涡轮增压器输出扭矩小于涡轮增压器目标扭矩且电池电量大于电池电量阈值时，启动预先与所述废气涡轮增压器并联的电动涡轮增压器以补偿涡轮增压器扭矩，所述电池为所述电动涡轮增压器供电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：桑泽英，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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