现代汽车全新i20 N系列是现代新一代高性能车，被国内媒体亲切誉为“小钢炮”，因为它身躯紧凑却动力十足，1.6L涡轮增压发动机匹配6箱变速器，能轻松实现150kW的最大输出和275牛米的最大扭矩。启动隐藏的超增压的驾驶模式下，“虚拟涡轮转速控制技术”分分钟发挥实力，可以实现最优涡轮增压器控制，在2,000-4,000rpm的发动机转速范围内，最大扭矩再增加10%，可达303牛米，进一步提升加速和响应性能。更多电动涡轮增压器及氢燃料空压机请到盖瑞特Garrett官网查看：garrettmotion.com.cn
想知道盖瑞特如何帮小钢炮超水平发挥？让我们用实例来说明。
这个“虚拟涡轮转速控制技术”就是盖瑞特汽车软件产品组合中模型预测控制技术（Model Predictive Control ）的应用。它主要解决的是涡轮增压器在不同工况下如何精准控制转速和动力最优的难题。
长期以来，增压器性能最优化控制一直是传统涡轮增压器的一项挑战，因为传统涡轮增压器控制系统仅以进气量为目标来进行控制增压器废气旁通机构，来实现恰当的涡轮转速。实际路况上，受制于外部变量和驾驶行为，为达到目标进气量涡轮的实际转速往往会更高，尤其是当车辆在高海拔地区行驶时，由于空气密度下降，叶轮必须以更快的速度旋转甚至超速，才能产生足够的进气量。
在控制涡轮增压器时，如果不考虑这些外部变量，涡轮转速将超过设计允许的极限，导致增压器失效。所以在传统的涡轮增压器控制系统中，如果确定车辆将在高海拔地区行驶，主机厂一般会牺牲发动机性能，从而将涡轮转速限制在安全转速范围之内。
理论上来说，在叶轮上加上传感器控制可以更精准，但由于涡轮增压器的恶劣工作环境中（如高温环境辐射和高压气体的冲击），物理传感器很难经受住考验。而且，即使安装传感器，也只是超速时进行报警，无法提前预测进行保护。因此，涡轮转速传感器在量产车中一直未得到大量普遍应用。
在i20 N的应用场景中，盖瑞特的模型预测控制技术根据当前的运行状态、驾驶条件动态控制涡轮增压器运行在安全范围内，其带来的显著效益就是动力更强，响应更快，同时安全性和耐久性不受影响，在高原驰骋如履平地，让发动机始终处于最佳表现，保证同样的驾驶乐趣。
可以说，虚拟涡轮转速控制技术通过建立基于物理和数学的系统模型，大幅减少了实验和标定工作，并帮助整车开发的工程师在稳健的条件下优化动力系统的性能，提供更高的燃油效率、更清洁的排放以及更好的驾驶体验。
“虚拟涡轮转速控制技术”只是盖瑞特先进控制技术能力的小试牛刀。实际上，模型预测控制技术，简称MPC，师出有名。最早用于工业控制领域的复杂过程控制，能够预测分析变量，降低生产风险，提高生产效率，慢慢地被用于机器人控制、城市空中交通、自动驾驶、航空航天、智能建筑等领域，目前也被盖瑞特带入了汽车领域并量产。
它的原理是通过建立系统预测性模型结合当前系统状态与系统所需信息；预测系统未来一段时间内的变化趋势，提前采取相应的控制动作获取最佳的控制效果。
得益于GPS、相机、雷达、激光雷达等传感技术的巨大进步增加了可用于预测运行环境的优质数据量，以及CPU性能的提高，大量数据可以被快速处理，MPC控制技带来的收益也越来越明显。
虚拟涡轮转速控制技术只是盖瑞特先进控制技术的一个成功应用的案例。盖瑞特拥有全面的模型库，可应用于整车控制和动力系统控制等多领域。盖瑞特先进控制技术，广泛的应用：
- 发动机气路系统控制及健康管理；
- 整车预测性的能量管理和热管理；
- 燃料电池热管理。
现代汽车集团高级副总裁兼动力系统性能开发中心负责人Yong Wha Kim 先生对虚拟涡轮转速控制技术在i20 N系列表现非常满意:“我们计划将此MPC技术应用于所有类型的车辆，从传统内燃机到混合动力、电池和燃料电池。随着智能网联汽车的不断发展，MPC技术将能帮助我们为消费者提供兼顾高性能和高能效的创新技术。”
