[發(fā)明專利]用于估計渦輪增壓器的壓縮機入口壓力的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910135189.8
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN110220637A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: Y-Y·王;Y·胡
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01L19/00
• 分類號: G01L19/00;F04D27/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 林偉峰

一種估計渦輪增壓器的壓縮機入口壓力的方法包括：測量流入所述壓縮機的空氣的環(huán)境溫度；測量進入所述壓縮機的所述空氣的流速；測量從所述壓縮機到發(fā)動機的所述空氣的增壓壓力；確定所述渦輪增壓器的渦輪的速度；將壓力比定義為所述增壓壓力與所述壓縮機入口壓力的比率；將函數(shù)定義為所述壓縮機流速、所述環(huán)境溫度、所述壓縮機入口壓力和所述渦輪速度的函數(shù)；以及使所述壓力比和所述函數(shù)等同并遞歸地求解所述壓縮機入口壓力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種估計環(huán)境壓力的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種估計渦輪增壓器的壓縮機的入口壓力的方法。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機配備有空氣和燃料的混合物以在發(fā)動機內(nèi)燃燒，從而產(chǎn)生機械動力。為了最大化該燃燒過程產(chǎn)生的動力，發(fā)動機可以配備渦輪增壓器。

渦輪增壓器包括渦輪，該渦輪利用來自發(fā)動機的排氣來驅(qū)動壓縮機以壓縮流入發(fā)動機的空氣，這迫使比自然吸氣式發(fā)動機更多的空氣進入發(fā)動機的燃燒室。為了監(jiān)測渦輪增壓器的性能，采樣壓力傳感器來測量進入壓縮機的氣流的環(huán)境壓力。這種傳感器需要全時車載診斷。然而，現(xiàn)有的診斷很復(fù)雜并且也很難校準(zhǔn)。因此，已經(jīng)利用了兩個壓力傳感器使得傳感器可以相互診斷。

因此，雖然用于渦輪增壓器的當(dāng)前環(huán)境壓力傳感器實現(xiàn)其預(yù)期目的，但是需要一種用于確定進入渦輪增壓器的壓縮機的氣流的環(huán)境壓力的新的和改進的方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)若干方面，一種估計渦輪增壓器的壓縮機入口壓力的方法包括：測量流入所述壓縮機的空氣的環(huán)境溫度；測量進入所述壓縮機的所述空氣的流速；測量從所述壓縮機到發(fā)動機的所述空氣的增壓壓力；確定所述渦輪增壓器的渦輪的速度；將壓力比定義為所述增壓壓力與所述壓縮機入口壓力的比率；將函數(shù)定義為所述壓縮機流速、所述環(huán)境溫度、所述壓縮機入口壓力和所述渦輪速度的函數(shù)；以及使所述壓力比和所述函數(shù)等同并遞歸地求解所述壓縮機入口壓力。

在本發(fā)明的附加方面中，所述方法還包括測量來自所述發(fā)動機的排氣的排氣流速、測量所述排氣的排氣溫度、測量控制繞過所述渦輪的所述排氣的所述流速的廢氣門位置，以及將所述渦輪速度確定為所述排氣流速、所述排氣溫度、所述壓縮機入口壓力和所述廢氣門位置的函數(shù)。

在本發(fā)明的另一方面中，遞歸求解是基于線性參數(shù)變化(LPV)動態(tài)模型。

在本發(fā)明的另一方面中，所述LPV動態(tài)模型采用卡爾曼濾波器，所述估計的壓縮機入口壓力是所述卡爾曼濾波器的輸出。

在本發(fā)明的另一方面中，所述方法還包括利用傳感器測量環(huán)境壓力，并且將殘差確定為所述估計的壓縮機入口壓力與所述環(huán)境壓力之間的差值，所述殘差提供故障檢測隔離。

在本發(fā)明的另一方面中，所述渦輪是可變幾何渦輪。

在本發(fā)明的另一方面中，當(dāng)所述估計的壓縮機入口壓力在特定時間內(nèi)具有突然變化并且大于所述環(huán)境壓力時，所述故障檢測隔離指示所述可變幾何渦輪被卡住打開。

在本發(fā)明的另一方面中，當(dāng)所述估計的壓縮機入口壓力在特定時間內(nèi)具有突然變化并且小于所述環(huán)境壓力時，所述故障檢測隔離指示所述可變幾何渦輪被卡住關(guān)閉。

在本發(fā)明的另一方面中，當(dāng)所述估計的壓縮機入口壓力小于所述環(huán)境壓力時，所述故障檢測隔離指示在測量所述增壓壓力的傳感器中存在故障。

根據(jù)若干方面，一種估計渦輪增壓器的壓縮機入口壓力的方法包括：測量流入所述壓縮機的空氣的環(huán)境溫度；測量進入所述壓縮機的所述空氣的流速；測量從所述壓縮機到發(fā)動機的所述空氣的增壓壓力；確定所述渦輪增壓器的渦輪的速度；將壓力比定義為所述增壓壓力與所述壓縮機入口壓力的比率；將函數(shù)定義為所述壓縮機流速、所述環(huán)境溫度、所述壓縮機入口壓力和所述渦輪速度的函數(shù)；以及使所述壓力比和所述函數(shù)等同并且遞歸地求解所述壓縮機入口壓力，其中遞歸地求解是基于采用卡爾曼濾波器的線性參數(shù)變化(LPV)動態(tài)模型，所述估計的壓縮機入口壓力是所述卡爾曼濾波器的輸出。