用于控制涡轮增压内燃发动机中的排气泄压阀的方法_4

文档序号:8315357阅读:来源:国知局
管5,以允许新鲜空气直接从进气歧管4流动到排气歧管5,因此流入到内燃发动机I的排气管道10内。
[0065]显然,将每个汽缸3连接到进气歧管4的进气门(未示出)和将每个汽缸3连接到排气歧管5的排气门(未示出)的实施可通过已知的致动器来实现,诸如VVT(可变气门正时)致动器,或甚至用电磁或电液式的无凸轮致动器。
[0066]根据进一步的变型,电子控制单元21还适于控制增压式内燃发动机1,以便相对于由增压式内燃发动机I在燃烧中以产生所希望功率而实际使用的空气流率来增加流动通过压缩机14和涡轮13的空气和/或排气质量和体积流率。
[0067]为了实施上述控制策略,所述电子控制单元21适于区分汽缸3的管理,特别是区分进气和捕获在每个汽缸3内的空气的流率,以及区分操作模式。电子控制单元21适于通过只有一部分汽缸3处于燃烧状态来产生车辆驱动器所需的目标转矩,而剩余汽缸3尽可能多地吸入空气。例如,在具有四个汽缸3的增压式内燃发动机I中,两个汽缸3激活并且通过吸入空气质量来产生所需的转矩,所述空气质量大约是它们将在正常操作条件(即如果所有的四个汽缸3都被激活)下所吸入空气质量的两倍。剩下的两个汽缸3不被激活而是受到控制以便吸入最大量的空气但不参与燃烧。由于流动通过两个非激活汽缸的空气质量不参与燃烧,其直接从进气歧管流动到排气装置。
[0068]因此两种不同的操作配置是可能的,其中第一配置具有四个被激活参与燃烧的汽缸(以下称为正常配置),而第二配置具有被激活参与燃烧的两个汽缸3以及受到控制吸入空气但不参与喷射和燃烧(以下称为“扫气”配置或模式)的两个汽缸3。
[0069]用于控制扫气配置或虚拟扫气配置以及正常配置的策略在专利申请B02012A000322, B02012A000323, B02012A000324中有所描述,上述专利申请通过引用并入本文。
[0070]在下文对在计算框37中提供开环贡献率WGa的控制规则CL进行描述。
[0071]具体地,在计算框37中的开环贡献率WG%允许得到作为“扫气”模式的函数进行校正的开环贡献率WG^在该模式下显著气流从进气歧管4直接提供到内燃发动机I的排气管道10内。
[0072]如图5中所示,在非“扫气”模式下在计算框49中确定贡献率WGjtosqw,在非“扫气”模式下即不存在从进气歧管4直接流入到内燃发动机I的排气管道10内的显著空气流。作为目标增压压力的函数来确定目标压缩比RPtjbj (其等于目标增压压力Ptjbj和压缩机14上游侧的压力之间的比率,压缩机14上游侧的压力可与大气压力Patni—致或可与大气压力Patm不一致);然后,将目标压缩比和实际的降低的质量流率M κ提供给计算框49,其提供在非“扫气”模式下的贡献率WGN()seAV。
[0073]在计算框50中确定处于最大“扫气”模式状态下的贡献率WGmaxsqw,最大“扫气”模式状态即当从进气歧管4直接流入到内燃发动机I的排气管道10内的空气流量是最大可能的状态。作为目标增压压力的函数来确定目标压缩比RPtjbj (其等于目标增压压力PtjbJP压缩机14上游侧的压力之间的比率,压缩机14上游侧的压力可与大气压力Patm—致或可与大气压力Patm不一致);然后,将目标压缩比和实际的降低的质量流率Mk提供给计算框50,其提供在最大“扫气”模式下的贡献率WGmxsqw。
[0074]从而在最大“扫气”模式状态下的贡献率WGmaxsqw对应于排气泄压阀16根据控制规则CL(因而受到控制规则CL的所有误差的影响)与从进气歧管4直接流入到内燃发动机I的排气管道10内的最大空气流量相结合而应该具有的位置。
[0075]另一方面,在非“扫气”模式下的贡献率WGncbqw对应于排气泄压阀16根据控制规则CL(因而受到控制规则CL的所有误差的影响)在没有从进气歧管4直接流入到内燃发动机I的排气管道10内的空气流量的情况下而应该具有的位置。
[0076]将在非“扫气”模式下的贡献率WGncbqw与在最大“扫气”模式状态下的贡献率WGmaxsqw进行比较。具体地,通过计算在最大“扫气”模式状态下的贡献率WG MxseAV与在非“扫气”模式下的贡献率WGitosqw之间的差异来计算“扫气”贡献率ε ■,且将这样的“扫气”贡献率eseAV提供给计算框51。
[0077]在计算框52中确定在最大“扫气”模式状态的效率nseAVMAX,最大“扫气”模式状态即当从进气歧管4直接流入到内燃发动机I的排气管道10内的空气流量是最大时的状态。作为目标增压压力的函数来确定目标压缩比RPtjbj (其等于目标增压压力Ptjbj和压缩机14上游侧的压力之间的比率,压缩机14上游侧的压力可与大气压力Patm—致或可与大气压力Patm不一致);然后,将目标压缩比和实际的降低的质量流率Mk提供给计算框52,计算框52提供在最大“扫气”模式下的效率n seAV—?αΧ。
[0078]将在最大“扫气”模式状态下的效率nSQW—ΜΧ与汽缸3的“扫气”效率TlSQW进行比较,“扫气”效率nSQW通过流动通过内燃发动机I的总空气的质量流率m、优选降低的质量流率与捕获在汽缸3内的参与燃烧的空气的质量流率mOT之间的比率来得到。
[0079]具体地,计算从在“扫气”效率nSQW和最大“扫气”模式状态下的效率n SCAV MA)(之间的比率得到的相对“扫气”效率n SCAV_rel,并将这样的“扫气”效率Π现rel提供给计算框53ο
[0080]在框53中确定因数f(nSQW—W),其是上述的相对“扫气”效率nSQW—一的函数。
[0081]在计算框51中将作为相对“扫气”效率nSQW—W函数的因数f(n SQW—W),与“扫气”贡献率eSQW进行比较。
[0082]具体地,计算由因数f ( n SCAVjel)之间的乘积得到的实际贡献率WGSCAVeff,其是相对“扫气”效率I1sqwm1和“扫气”贡献率ε 3_的函数。由因数f(n scAV_rel)和“扫气”贡献率
ε SQW的乘积得到的实际贡献率WGsowrff是从进气歧管4直接流入到内燃发动机I的排气管道10内的空气量的指标;即,其表示只由于“扫气”模式而在控制排气泄压阀16的控制电磁阀35中的贡献率。
[0083]然后,在计算框51中确定“扫气”模式状态下的实际贡献率WGsoweff,然后在计算框54中加到在非“扫气”模式下的贡献率WGnqsqw以便在计算框37中得到开环贡献率WG 0Lo
[0084]图6示出完全类似于图5所示框图的一个框图,其在计算框37中提供开环贡献率WGol,并在可能的情况下,共同的部分标以相同的附图标记。
[0085]图6包括计算框55,其从一些特性映射确定涡轮增压器12的旋转速度Nt,上述特性映射通常由涡轮增压器12的制造商作为目标压缩比RPtjbj和实际的降低的质量流率^的函数来提供。
[0086]换言之,作为目标增压压力的函数来确定目标压缩比RPtjbj (其等于目标增压压力压缩机14上游侧的压力之间的比率,压缩机14上游侧的压力可与大气压力P atm—致或可与大气压力Patm不一致);然后,将目标压缩比RP _和实际的降低的质量流率Mk提供给计算框55,其提供涡轮增压器12的旋转速度Nt。
[0087]将涡轮增压器12的旋转速度Nt提供给计算框53’。
[0088]将从在最大“扫气”模式状态下的效率qSQW—胃与“扫气”效率η■之间的比率得到的相对“扫气”效率nSQW—W与涡轮增压器12的旋转速度Nt—起提供给计算框53’。
[0089]在计算框53’中确定因数f(nSQW—w,Nt),其是相对“扫气”效率nSQW—W与涡轮增压器12的旋转速度Nt的函数,相对“扫气”效率Tl SQW m1是在最大“扫气”模式状态下的效率nSCAV—臟与“扫气”效率n SCAV之间的比率。
[0090]用于在计算框37中确定开环贡献率WGa的上述方法可与在专利申请B02013A000480中所述的在涡轮增压的内燃发动机I中对压缩机14的降低的质量流率Mk的校正方法结合使用,上述专利申请以其全文通过引用并入本文。
[0091]上述控制规则CL还允许利用在计算框37中得到的控制排气泄压阀16的致动器35的目标位置WGtjbj的开环贡献率WG a来确定闭环贡献率WG 。
[0092]换言之,在计算框43中使用上述控制规则CL来提供排气泄压阀16的虚拟位置WGF,其依次用于确定闭环贡献率WGai。在计算框43中使用的控制规则CL与在框37中使用的控制规则CL的不同之处仅在于使用代替目标压缩比RPtjbj的实际增压压力P或者更确切地而言的实际增压比RP。
[0093]显然的是,在所述的计算框37中确定开环贡献率WGa的方法可有利地不仅应用于对控制排气泄压阀16的控制电磁阀35进行控制或用于确定控制排气泄压阀16的电磁阀35的目标位置WGtjbj,而且在机械调节排气泄压阀16(例如通过机电致动器)的情况下用于确定排气泄压阀16本身的目标位置WG。,」。
[0094]用于在计算框37中确定开环贡献率WG%的上述方法具有几项优势。具体地,其允许以有效的方式计算矫正为“扫气”模式的函数即作为实际从进气歧管4直接流入到内燃发动机I的排气管道10内的空气量的函数的开环贡献率WG^同时,其可在内燃发动机I的电子控制单元21内以简单且成本有效的方式实施,因为它利用由总是存在于现代内燃发动机I中的传感器所提供的测量值而无需大的计算能力也无需大的内存。此外,计算矫正为“扫气”模式的函数的开环贡献率WGm的上述方法使得排气泄压阀16的控制在所有操作状态下、
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