[發(fā)明專利]用于自適應(yīng)學(xué)習(xí)值和基于該值控制發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611053205.1
• 申請(qǐng)日: 2016-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106837524B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y-Y·王;S·E·馬爾登;J·伯納茲;M·蘇希
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F02B37/12
• 分類號(hào): F02B37/12;F02B37/18
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董均華;安文森

根據(jù)本公開(kāi)的原理的系統(tǒng)包括目標(biāo)渦輪增壓器位置模塊和渦輪增壓器控制模塊。目標(biāo)渦輪增壓器位置模塊基于由渦輪增壓器的壓縮機(jī)產(chǎn)生的功率、渦輪增壓器的渦輪中的軸的慣性和由渦輪產(chǎn)生的功率之間的關(guān)系來(lái)確定渦輪增壓器的目標(biāo)位置。目標(biāo)渦輪增壓器位置包括目標(biāo)葉片位置和目標(biāo)廢氣門(mén)位置中的至少一個(gè)。渦輪增壓器控制模塊基于目標(biāo)渦輪增壓器位置來(lái)控制渦輪增壓器。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及內(nèi)燃機(jī)，并且更具體地，涉及用于自適應(yīng)地學(xué)習(xí)值以及基于該自適應(yīng)學(xué)習(xí)的值來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

本文提供的背景描述是為了一般地呈現(xiàn)本公開(kāi)的上下文的目的。當(dāng)前署名的發(fā)明人的工作，就其在該背景部分所描述的以及在提交時(shí)可以不另外被作為是現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)方面的描述而言，既不明確地也不隱含地被認(rèn)可為是本公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)。

內(nèi)燃機(jī)在汽缸內(nèi)燃燒空氣和燃料混合物以驅(qū)動(dòng)活塞，這產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流動(dòng)通過(guò)節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)。燃料控制系統(tǒng)調(diào)整被噴射的燃料的比率，以向汽缸提供所期望的空氣/燃料混合物。增加提供至汽缸的空氣和燃料量通常提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。

使用渦輪增壓器以通過(guò)將額外的空氣推進(jìn)汽缸來(lái)提高內(nèi)燃機(jī)的效率。渦輪增壓器包括渦輪和壓縮機(jī)。渦輪被發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣驅(qū)動(dòng)，并且反過(guò)來(lái)使用排氣的動(dòng)力將壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)。然后，壓縮機(jī)壓縮進(jìn)入汽缸的空氣以將更多空氣推入汽缸。由渦輪增壓器提供的升壓量(進(jìn)氣壓縮量)通常通過(guò)調(diào)整廢氣門(mén)的位置來(lái)控制，該廢氣門(mén)允許排氣繞過(guò)渦輪。由可變幾何形狀渦輪增壓器提供的升壓量通過(guò)調(diào)整可變幾何形狀渦輪增壓器內(nèi)葉片的位置來(lái)控制。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開(kāi)的原理的系統(tǒng)包括目標(biāo)渦輪增壓器位置模塊和渦輪增壓器控制模塊。目標(biāo)渦輪增壓器位置模塊基于由渦輪增壓器的壓縮機(jī)產(chǎn)生的功率、渦輪增壓器的渦輪中的軸的慣性與由渦輪產(chǎn)生的功率之間的關(guān)系式來(lái)確定渦輪增壓器的目標(biāo)位置。目標(biāo)渦輪增壓器位置包括目標(biāo)葉片位置和目標(biāo)廢氣門(mén)位置中的至少一個(gè)。渦輪增壓器控制模塊基于目標(biāo)渦輪增壓器位置來(lái)控制渦輪增壓器。

通過(guò)詳細(xì)的描述、權(quán)利要求和附圖本公開(kāi)的其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見(jiàn)。詳細(xì)的描述和具體的示例僅旨在用于說(shuō)明的目的，而并不旨在限制本公開(kāi)的范圍。

附圖說(shuō)明

通過(guò)詳細(xì)的描述和附圖本公開(kāi)將變得更易理解，其中：

圖1是根據(jù)本公開(kāi)的原理的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；

圖2至圖4是根據(jù)本公開(kāi)的原理的示例性控制系統(tǒng)的功能框圖；以及

圖5是示出根據(jù)本公開(kāi)的原理的示例性控制方法的流程圖。

在附圖中，附圖標(biāo)記可被重復(fù)使用以標(biāo)識(shí)類似的和/或相同的元件。

具體實(shí)施方式

通過(guò)將跨渦輪增壓器的壓縮機(jī)的壓力比的實(shí)際值與壓縮機(jī)壓力比的目標(biāo)值之間的誤差最小化，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)通常使用反饋方法來(lái)控制渦輪增壓器的位置。基于來(lái)自壓力傳感器的輸入來(lái)確定壓縮機(jī)壓力比，該壓力傳感器設(shè)置在壓縮機(jī)的上游和下游。因此，如果傳感器中的一個(gè)或兩個(gè)出現(xiàn)故障，則渦輪增壓器位置不如期望的那樣被控制。

為了避免這個(gè)問(wèn)題，除了或代替上述的反饋方法，一些發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可使用前饋方法。此外，前饋方法可以提高瞬態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)。前饋方法通常包括使用基于物理學(xué)的模型來(lái)確定渦輪增壓器位置的目標(biāo)值。然而，現(xiàn)有的基于物理學(xué)的模型不能準(zhǔn)確地捕獲渦輪增壓器系統(tǒng)的物理特性，這不利地影響了渦輪增壓器位置控制。此外，現(xiàn)有的基于物理學(xué)的模型包括一些系數(shù)，這些系數(shù)要通過(guò)耗時(shí)的校準(zhǔn)工作來(lái)確定。