[發明專利]壓縮機壓力比的控制

在審

• 申請號: 201910261649.1
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN110388330A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: G·孔特;V·阿爾菲里;F·卡斯特里娜;S·薩里內利
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F02B37/12
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林偉峰

本文描述的本發明的實施例包括用于車輛的控制系統。該控制系統包括控制模塊，該控制模塊基于壓縮機的估計模型動態地計算將由壓縮機產生的第一功率值(P_C)。該控制系統還包括功率項估計器模塊，該功率項估計器模塊基于所測量的壓縮機的壓縮機壓力比(βc^meas)來動態地計算第二功率值(P_U)?？刂颇K還通過將第一功率值和第二功率值相加來計算將由發動機產生的功率量(Pt^des)。控制模塊還調節致動器的位置，產生待產生的功率量。

引言

本公開涉及內燃機，更具體地涉及渦輪增壓內燃機的壓縮機功率比的控制。

發動機控制包括基于期望的發動機輸出控制發動機運行中的參數，包括發動機速度和發動機負荷、以及所產生的運行，例如包括發動機排放。由發動機控制方法控制的參數包括氣流、燃料流以及進氣閥和排氣閥設置。

增壓空氣可被提供給發動機，以相對于自然吸氣進氣系統向發動機提供增加的燃燒氣流，從而增加發動機的輸出。渦輪增壓器利用發動機的排氣系統中的能量來驅動向發動機提供增壓空氣的壓縮機。示例性的渦輪增壓器可以包括可變幾何形狀的渦輪增壓器(VGT)，使得能夠調節為排氣系統中的給定條件提供的增壓空氣。增壓器利用例如由附件皮帶提供的來自發動機的機械動力來驅動向發動機提供增壓空氣的壓縮機。發動機控制方法控制增壓空氣以便控制發動機內產生的燃燒和發動機產生的輸出。

廢氣再循環(EGR)是可以由發動機控制來控制的另一個參數。發動機的排氣系統內的廢氣流已耗盡氧并且基本上是惰性氣體。當廢氣被引入或保持在燃燒室內與結合燃料和空氣的燃燒充氣結合時，廢氣緩和燃燒、降低輸出和絕熱火焰溫度。EGR還可以在先進的燃燒策略中與其他參數相結合地受控，例如包括均勻充氣壓縮點火(HCCI)燃燒。EGR也可以受控改變所產生的廢氣流的特性。發動機控制方法控制EGR以便控制發動機內所產生的燃燒和發動機所產生的輸出。

用于發動機的空氣處理系統管理進入發動機的進氣和EGR的流動。必須裝備空氣處理系統以滿足增壓空氣組成目標(例如EGR組分目標)以實現排放目標，以及滿足總的可用空氣目標(例如增壓流量質量流量)以實現期望的功率和扭矩目標。最強烈地影響EGR流的致動器通常影響增壓流，并且最強烈地影響增壓流的致動器通常影響EGR流。因此，具有現代空氣處理系統的發動機呈現具有耦合的輸入-輸出響應回路的多輸入多輸出(MIMO)系統。

MIMO系統中，輸入被耦合，即輸入-輸出響應回路彼此影響，其在本領域中是眾所周知的挑戰。發動機空氣處理系統呈現了進一步的挑戰。發動機以寬范圍的參數運行，這些參數包括可變發動機速度、可變扭矩輸出、以及可變加燃料和正時時間表。在許多情況下，系統的精確傳遞函數不可用和/或標準去耦計算所需的計算力不可用。

發明內容

在此描述的本發明的實施例包括用于車輛的控制系統。該控制系統包括控制模塊，該控制模塊基于壓縮機的估計模型動態地計算將由壓縮機產生的第一功率值(P_C)。該控制系統還包括功率項估計器模塊，該功率項估計器模塊基于所測量的壓縮機的壓縮機壓力比(βc^meas)來動態地計算第二功率值(P_U)?？刂颇K還通過將第一功率值和第二功率值相加來計算將由發動機產生的功率量(Pt^des)。控制模塊還調節致動器的位置，產生待產生的功率量。

在一個或多個示例中，控制模塊還通過將第三功率值(PID)添加到第一功率值(P_C)和第二功率值(P_U)來計算將由發動機產生的功率量。