[发明专利]电辅助涡轮增压系统及其控制方法

摘要

一种电辅助涡轮增压系统，属于涡轮增压技术领域。本发明的目的是充分利用涡轮本体结构的优化的电辅助涡轮增压系统及其控制方法。本发明的电辅助涡轮增压器的一端安装在进气道入口端，另一端安装在出气道出口端，电辅助涡轮增压器是由辅助高速电机、压缩机、涡轮增压器旋转轴、涡轮、废气旁通阀装置构成，在进气道上安装有中冷器，进气道尾端连接有进气支管，在出气道入口端连接有出气支管，进气支管和排气支管之间直接连接汽油发动机气缸，排气支管之后的出气道分为两条并联的一号通路和二号通路，一号通路和二号通路尾端均与出口管路连通。本发明将高速电机与带废气旁通阀涡轮增压器相结合，最大限度地利用了废气涡轮增压对汽油发动机性能的影响。

主权项

1.一种电辅助涡轮增压系统的工作方法，电辅助涡轮增压器(1)的一端安装在进气道(14)入口端，另一端安装在出气道(15)出口端，电辅助涡轮增压器(1)是由辅助高速电机(2)、压缩机(3)、涡轮增压器旋转轴(4)、涡轮(5)、废气旁通阀装置(6)构成，压缩机(3)安装在进气道入口，辅助高速电机(2)安装于压缩机(3)与涡轮(5)之间，辅助高速电机(2)转子、压缩机(3)和涡轮(5)通过涡轮增压器旋转轴(4)同轴连接，辅助高速电机(2)定子安装在电辅助涡轮增压器(1)外壳上，辅助高速电机(2)通过功率变换器(7)连接有蓄电池(8)；在进气道(14)上安装有中冷器(9)，进气道(14)尾端连接有进气支管(11)，在中冷器(9)与进气支管(11)之间的进气道(14)内安装有节气门(10)，在出气道(15)入口端连接有出气支管(13)，进气支管(11)和排气支管(13)之间直接连接汽油发动机气缸(12)，排气支管(13)之后的出气道(15)分为两条并联的一号通路(A)和二号通路(B)，一号通路(A)为涡轮管路，直接与涡轮(5)相连，二号通路(B)为废气旁通管路，在二号通路(B)中安装有废气旁通阀装置(6)，一号通路(A)和二号通路(B)尾端均与出口管路(C)连通，其特征在于：(一)当汽油发动机转速很低即0rev/min至900rev/min时，分两种情况：①当发动机冷启动，即处于冷机怠速状态时，启动辅助高速电机，根据辅助高速电机控制信号，对功率变换器进行调节，改变辅助高速电机定子绕组的电压和电流，控制辅助高速电机处于电动机模式，废气旁通阀处于小开度状态即0°至15°；②当发动机热启动，即处于暖机怠速状态时，控制辅助高速电机处于电动机模式，调节废气旁通阀处于全开状态即90°；(二)当汽油发动机转速超过怠速转速即超过900rev/min时，把期望的扭矩值转化成期望的进气支管压强值，公式(1)所示：式中为期望的进气支管压强值，单位Pa，具体地，P代表压强，下角标im代表进气支管，上角标sp表示期望的含义；表示驾驶员扭矩需求，即发动机输出的期望的扭矩值，单位Nm，具体地，T_q代表扭矩，上角标sp表示期望的含义；N为汽油发动机转速，单位rev/min；f_map表示转换表格，完成由期望的扭矩值到期望的进气支管压强值的转换，为两输入一输出，即输入期望的扭矩值和汽油发动机转速N，通过该转换表格的查询，可输出期望的进气支管压强值下角标map表示表格的含义；该转换表格通过发动机试验台架标定获得，对于不同的汽油发动机，该转换表格里的具体数据是不一样的。