[發明專利]用于操作渦輪增壓器的方法和控制器

無效

• 申請號: 201010277731.2
• 申請日: 2010-09-08
• 公開（公告）號: CN102011641A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 珀·安德森;埃里克·詹森
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: F02B37/12
• 分類號: F02B37/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及一種用于操作車輛內燃機的渦輪增壓器的方法以及控制這種類型渦輪增壓器的控制器。

背景技術

渦輪增壓器包括連接到壓縮機的渦輪。通過壓縮機，環境空氣被吸入、壓縮到更高壓力且供給至發動機。發動機的排放氣體被導向渦輪，在那里排放氣體被膨脹以驅動壓縮機。為了控制被吸入環境空氣的壓力，設置用于旁路渦輪的旁路裝置，以使得渦輪可被減少的排放氣體流操作。該旁路裝置通過所謂的廢氣門(waste?gate)被打開和關閉。廢氣門可被工作循環(duty?cycle)的壓力促動，例如通過壓縮機后的環境空氣壓力。廢氣門沿關閉方向被彈簧加載。由于彈簧力，需要極小的推進壓力來打開給廢氣門，其中該極小推進壓力被稱為“基本推進壓力”。渦輪增壓器推進壓力控制僅可在基本推進壓力上執行，因為僅在該基本推進壓力之上，廢氣門的打開和關閉可被控制。由于基本推進壓力限制了控制的可能性，基本推進壓力對于提供良好的渦輪增壓器控制是重要的因數。由此高度準確地獲知基本推進壓力是重要的。但是基本推進壓力依賴于環境空氣狀況，其不能被提前計算。

已知提供一組標準狀況下的基本推進壓力數值的表，和提供其它表來校正對于環境狀況提供的基本推進壓力數值。由此用于基于環境空氣溫度T提供校正因數的另一表和用于基于環境空氣壓力P提供校正因數的另一表被提供。

這種類型的控制方法的缺點在于，這些表必須通過借助于不同環境空氣溫度和不同環境空氣壓力的多個試驗校準而得到，這需要較高工作量從而導致高成本。

發明內容

本發明的目標是提供一種操作渦輪增壓器的方法以及控制器，由此可以基于基本推進壓力控制渦輪增壓器，該壓力被以簡單的方式具有高精度地接收。

該目標的解決是通過具有權利要求1的特征的方法以及通過權利要求8的控制器而獲得。優選實施例通過從屬權利要求給出。

根據本發明的用于操作內燃機的渦輪增壓器的方法包括提供一組基本推進壓力數值的步驟，該基本推進壓力被用于打開用于渦輪增壓器的廢氣門，且在包括標準溫度T₀和標準壓力P₀的標準狀況下得到。環境空氣溫度T被測量。環境空氣壓力P被測量。環境空氣的密度ρ被基于數學公式計算，該公式使用了測量的環境空氣溫度T和測量的環境空氣壓力P。標準狀況下的基本推進壓力的提供的數值組的至少一點通過計算的密度ρ基于校正因數被轉換為環境狀況下的基本推進壓力的估計的數值組的至少一點?；就七M壓力的該至少一個估計的數值被用于控制渦輪增壓器。

由于基本推進壓力校正表的數學確定，其必須通過耗時的校準得到，可被省略，以使得可以基于基本推進壓力控制渦輪增壓器，該基本推進壓力被以高精度以簡化方式接收。用于標準狀況的基本推進壓力的數值組可被精心制作一次。還可以主要使用任意標準狀況。標準基本推進數值組可被在幾乎每個大體恒定的環境空氣溫度和環境空氣壓力下測量，因為對標準狀況的每個差別可被快速和容易地以高精度計算。標準狀況下的基本推進數值組可被作為表提供，該表包括多個關鍵點，在它們之間可插入附加數值。如果標準狀況下的基本推進壓力的數值組的全部或重要部分(significant?part)被轉換，結果也可通過表來提供。設想的是，通過使用密度作為單獨擾動變量，同一時刻環境空氣溫度和環境空氣壓力的影響可被考慮。此外，密度不被直接測量而是通過適當的數學公式計算。不需要用于測量環境空氣的密度的復雜測量設備。容易地執行溫度和壓力測量足矣。特別觀察到，類似理想氣體定律的簡單公式足以確定環境空氣的密度和以令人驚訝的高精度計算基本推進壓力，盡管理想氣體定律主要僅在低壓和高溫下適用。由于僅低計算功率和降低的儲存內存就足夠了，渦輪增壓器的控制可通過較簡單和較便宜的計算單元而被執行和/或附加數據可被儲存用于進一步改善控制。

特別地，對于每個擋位，僅一組標準狀況下的基本推進壓力的數據被提供。用于不同擋位的渦輪增壓器的不同狀況可被考慮。由于這些組的數值中僅一組被需要，用于管理不同數值組的工作不顯著增加。

優選地，對于所有前進擋位，僅一組在標準狀況下的基本推進壓力的數值被提供。更優選地，對于所有的擋位，僅一組在標準狀況下的基本推進壓力的數值被提供。使用的控制器的需要的儲存器和管理的工作可被最小化。

特別地，在標準狀況下的基本推進壓力的提供的數值組被對于不同發動機速度給出。由于基本推進壓力部分地以非線性方式依賴于發動機速度，依賴于發動機速度的基本推進壓力的測量的數值組對于確定實際可用的估計基本推進壓力是非常有效的信息。