專利名稱：用于控制內(nèi)燃機(jī)增壓空氣的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動車輛內(nèi)燃機(jī)的控制。
更具體地說，本發(fā)明涉及對這類發(fā)動機(jī)的空氣增壓的控制。 本發(fā)明特別有價(jià)值的應(yīng)用涉及控制由渦輪壓縮機(jī)增壓的柴油型發(fā)動機(jī) 的空氣增壓。
背景技術(shù)：
發(fā)動機(jī)的控制是通過引導(dǎo)其所有傳感器和致動器來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)性能的 技術(shù)。
引導(dǎo)發(fā)動機(jī)的所有控制法則和參數(shù)都包含在稱為電子控制單元
(ECU)的計(jì)算機(jī)中。
增壓發(fā)動機(jī)包括渦輪壓縮機(jī)，該渦輪壓縮機(jī)包括通過排氣旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的 渦輪機(jī)以及由該渦輪機(jī)驅(qū)動并用于增加允許進(jìn)入氣缸的空氣量的壓縮機(jī)。
因此，渦輪機(jī)被置于排氣歧管的出口處，而壓縮機(jī)被安裝在與該渦輪 機(jī)相同的軸上并且被置于進(jìn)氣歧管的上游。
由排氣提供給渦輪機(jī)的功率可以通過安裝廢氣門或多個(gè)鰭片來調(diào)節(jié)， 它們影響經(jīng)過該渦輪機(jī)或提供給這些氣體的通路部分的氣體流量。
致動器在由電子控制單元傳送的控制信號的控制之下被用來引導(dǎo)廢氣
門或鰭片的開放和閉合，以便將該進(jìn)氣歧管中出現(xiàn)的增壓壓力控制在由 ECU計(jì)算的壓力設(shè)定點(diǎn)。
ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)速度和燃料流量，或另外基于空氣流量和富油設(shè)定 點(diǎn)，不間斷地重復(fù)計(jì)算增壓壓力設(shè)定點(diǎn)，并控制廢氣門或鰭片從而使進(jìn)氣 歧管中出現(xiàn)的壓力與設(shè)定點(diǎn)壓力相符。
隨著增壓發(fā)動機(jī)性能的提高，增壓壓力水平在不斷增加，以至于這些 渦輪壓縮機(jī)承受越來越大的負(fù)擔(dān)。因此，重要的是盡可能準(zhǔn)確地引導(dǎo)這些 渦輪壓縮機(jī)以防止它們退化并且改善在車輛加速過程中的行為，更具體地 說是提高發(fā)動機(jī)的動態(tài)性能，即其快速加速的能力。
當(dāng)駕駛者希望獲得最大的發(fā)動機(jī)功率時(shí)，他將加速踏板向下壓到底。
踏板的這一位置被ECU轉(zhuǎn)換成燃料流量設(shè)定點(diǎn)。這一流量設(shè)定點(diǎn)然后通 過閾值(該閾值隨冷空氣流量與發(fā)動機(jī)速度的變化而變化)而被限定為過煙)。
由于清潔空氣標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，發(fā)動機(jī)(尤其是柴油機(jī))排出的顆粒 物數(shù)量必須越來越少。這就是發(fā)動機(jī)排氣管路配備有顆粒過濾器的原因， 它4吏之能夠減少排出到環(huán)境中的顆粒物數(shù)量。引入這樣一種裝置引起排氣 背壓的增加。當(dāng)過濾器充滿顆粒時(shí)，此背壓變得更大。相對于渦輪壓縮機(jī)， 這導(dǎo)致膨脹比的減小、由排氣提供給渦輪機(jī)的功率的持續(xù)減少以及發(fā)動機(jī) 性能的降^f氐。為了獲得相同的性能水平，必須通過增加渦輪機(jī)上游壓力以 維持該膨脹比。這種增長通常是通過關(guān)閉廢氣門或者作用于這些鰭片而獲 得的。
圍繞壓力設(shè)定點(diǎn)的值而對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管中出現(xiàn)的壓力的調(diào)節(jié)典型地 是根據(jù)壓力設(shè)定點(diǎn)與實(shí)際測量的壓力之差的演化、借助于PID (比例、積 分、微分)調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)的。
然而，這種調(diào)節(jié)策略難以應(yīng)用，因?yàn)樗笤诜€(wěn)定速度和過渡速度上 均能將歧管中出現(xiàn)的壓力控制在壓力設(shè)定點(diǎn)。
在現(xiàn)有4支術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)此目的已進(jìn)行了嘗試。
在這方面可以參考使用兩個(gè)級聯(lián)調(diào)節(jié)器的文件US 2003/00 100 19，或 者是文件FR2 829 530，該文件建議圍繞與渦輪壓縮機(jī)的渦輪機(jī)上游的最
壓力值。
還可以參考文件WO 2004/00 99 84，它提出使用一個(gè)位置設(shè)定點(diǎn)
位置設(shè)定點(diǎn)隨發(fā)動機(jī)速度的變化而變化)來控制增壓，或者參考文件
WO 2004/027 238,它提出以有序的方式或者調(diào)節(jié)增壓的壓力或者調(diào)節(jié)用于 調(diào)節(jié)排氣功率的致動器的位置。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)中所提出的這些解決方案并不能夠?qū)υ鰤簤毫κ┘?控制從而在穩(wěn)定的和過渡的速度上均能準(zhǔn)確地控制發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管中出現(xiàn) 的壓力，同時(shí)限制渦輪壓縮機(jī)的上游壓力以保護(hù)發(fā)動機(jī)和渦輪壓縮機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是減輕這些缺陷并且提供一種用于控制被增壓的 內(nèi)燃機(jī)的增壓的方法和裝置，這能夠?qū)崿F(xiàn)三重目的即在過渡速度上控制 增壓壓力，在穩(wěn)定速度上控制增壓壓力以及限制渦輪機(jī)上游的壓力。
因此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明的目的是一種用于控制機(jī)動車輛內(nèi)燃機(jī) 的空氣增壓的方法，該內(nèi)燃機(jī)配備有增壓渦輪壓縮機(jī)，該增壓渦輪壓縮機(jī)
機(jī)，該方法包括圍繞增壓設(shè)定點(diǎn)的值來調(diào)節(jié)進(jìn)氣歧管中出現(xiàn)的壓力。
一旦渦輪機(jī)上游的壓力超出預(yù)定的閾值即實(shí)施該調(diào)節(jié)。
此外，進(jìn)氣歧管中的壓力調(diào)節(jié)包括緩慢調(diào)節(jié)和快速調(diào)節(jié)。 一旦該歧管中出現(xiàn)的壓力大于增壓壓力設(shè)定點(diǎn)的值，對該渦輪機(jī)上游
的壓力的調(diào)節(jié)即^皮解除。
根據(jù)本發(fā)明的另 一特征，所述緩慢調(diào)節(jié)包括產(chǎn)生增壓壓力設(shè)定點(diǎn)的階 段以及圍繞該設(shè)定點(diǎn)的值對該歧管壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
例如，該設(shè)定點(diǎn)的值是從繪圖元件中提取的。它是根據(jù)發(fā)動機(jī)速度和 燃料流量而產(chǎn)生的。
還可以根據(jù)環(huán)境參數(shù)來修正該設(shè)定點(diǎn)的值，所述環(huán)境參數(shù)例如是溫度 和大氣壓。
在一個(gè)實(shí)施例中，歧管中出現(xiàn)的壓力的調(diào)節(jié)是通過模糊邏輯或PID型 的調(diào)節(jié)器來實(shí)施的。
有利地、還可以將用于調(diào)節(jié)排氣功率的部件預(yù)先定位于從繪圖元件中 提取的基于發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)值的預(yù)定位置。
所述運(yùn)轉(zhuǎn);還可以包括發(fā)動機(jī)速度和燃料流量。 根據(jù)本發(fā)明的另一特征，當(dāng)發(fā)動機(jī)以過渡速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，提供從緩慢調(diào) 節(jié)到開環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種用于控制機(jī)動車輛內(nèi)燃機(jī)的空氣增壓
的裝置，該內(nèi)燃機(jī)配備有增壓渦輪壓縮機(jī)，該增壓渦輪壓縮機(jī)配備有由發(fā) 動機(jī)4^氣驅(qū)動的渦輪機(jī)以及由該渦輪機(jī)驅(qū)動的增壓壓縮機(jī)，該裝置包括電 子控制單元，該電子控制單元包括圍繞增壓壓力設(shè)定點(diǎn)的值對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣 歧管中出現(xiàn)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于，用于調(diào)節(jié)歧管中出現(xiàn)的 壓力的裝置包括緩慢調(diào)節(jié)回路和快速調(diào)節(jié)回路，并且該電子控制單元還包 括適于限制渦輪機(jī)上游的壓力值的調(diào)節(jié)裝置， 一旦渦輪機(jī)上游的壓力大于 閾值即實(shí)施所述調(diào)節(jié)。
根據(jù)所述裝置的另 一特征，所述緩慢調(diào)節(jié)回路包括基于發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn) 參數(shù)產(chǎn)生增壓壓力設(shè)定點(diǎn)的值的裝置以及用于圍繞所述閾值控制歧管壓力 的裝置。
例如，用于圍繞所述閾值控制歧管壓力的所述裝置包括模糊邏輯元件 或者PID調(diào)節(jié)器。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的又一特征，使用了其中存儲有用于調(diào)節(jié)排氣功率 的部件的、根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的預(yù)先定位值的繪圖元件，以及用于基于 從所述繪圖元件提取的值來預(yù)先定位所述部件的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的又一特征，所述裝置還包括用于根據(jù)發(fā)動機(jī)的過渡或穩(wěn) 定速度來選擇性地控制所述運(yùn)轉(zhuǎn)從緩慢調(diào)節(jié)回路轉(zhuǎn)換成閉環(huán)或開環(huán)的裝 置。


參考附圖，通過閱讀下面僅作為非限制性實(shí)例給出的描述，本發(fā)明的 其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中
畫圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的配備有增壓控制裝置的機(jī)動車輛
的(柴油型)內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)；
-圖2示出多條曲線，它們說明了根據(jù)進(jìn)氣歧管中的和渦輪機(jī)上游的
壓力的測量或估計(jì)值對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管中出現(xiàn)的壓力以及渦輪沖幾上游的壓
力所進(jìn)行的調(diào)節(jié)；
-圖3是示出進(jìn)氣歧管的壓力調(diào)節(jié)器的緩慢回路的結(jié)構(gòu)的框圖； -圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的增壓控制裝置的總體結(jié)構(gòu)的框圖；以及 -圖5是根據(jù)本發(fā)明的并入增壓壓力調(diào)節(jié)器中的模糊邏輯調(diào)節(jié)器的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地示出了柴油型機(jī)動車輛的內(nèi)燃機(jī)10及其冷空氣入口和排 氣歧管的總體結(jié)構(gòu)。
如圖所示，發(fā)動機(jī)IO中的冷空氣進(jìn)入回路實(shí)質(zhì)上包括空氣過濾器12， 其借助于渦輪壓縮機(jī)14和多個(gè)適當(dāng)?shù)墓艿?6為發(fā)動機(jī)10的進(jìn)氣歧管18 供應(yīng)空氣。
關(guān)于排氣歧管20,其借助于渦輪壓縮機(jī)14和顆粒過濾器22收集燃燒 產(chǎn)生的排氣并將排氣排放到外部，所述顆粒過濾器用于減少排放到環(huán)境中 的顆粒量(尤其是黑煙)。
配備用于為進(jìn)氣歧管18供應(yīng)冷空氣的管道16的可選熱交換器24被設(shè) 置為與排氣進(jìn)行熱交換，以便收集由所述排氣傳遞的一部分卡路里。
所述渦輪壓縮機(jī)實(shí)質(zhì)上包括由排氣驅(qū)動的渦輪機(jī)26以及壓縮機(jī)28， 該壓縮機(jī)與該渦輪4幾安裝在同一軸上并且為了增加ii^發(fā)動機(jī)氣缸的空氣 量而確保對由空氣過濾器12輸送的空氣的壓縮。
此外，發(fā)動機(jī)10還與用于再循環(huán)排氣的回路30相關(guān)聯(lián)，該回路用于 將一部分氣體再注入進(jìn)氣歧管18中以^更特別地限制所產(chǎn)生的氮氧化物的 量，同時(shí)避免排氣中煙的形成。
回路30實(shí)質(zhì)上包括電磁閥32，它能夠控制再循環(huán)排氣的流量。
此外，標(biāo)號為34的電子控制單元ECU收集由所提供的適當(dāng)?shù)臏y量傳
感器(未示出)所遞送的信號Pe。H和Pavt，這些信號分別關(guān)于對進(jìn)氣歧管
中出現(xiàn)的壓力和渦輪壓縮機(jī)的渦輪機(jī)26上游的壓力的測量。它作用于調(diào)節(jié) 排氣功率的部件(例如渦輪機(jī)26的廢氣門或鰭片)以便圍繞相應(yīng)的設(shè)定點(diǎn) 的值來調(diào)節(jié)渦輪壓縮機(jī)14的渦輪機(jī)26上游的及進(jìn)氣歧管18中出現(xiàn)的壓力 的值。
該ECU單元還以已知的方式控制發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。它特別地作用于電 磁閥32以調(diào)節(jié)再循環(huán)氣體的量并調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的工作點(diǎn)。
本專利申請實(shí)質(zhì)上只涉及對增壓壓力的調(diào)節(jié)。同樣，對該ECU單元 的以下描述將直接地僅涉及能夠?qū)嵤┻@一調(diào)節(jié)的必要裝置。
如圖1所示，ECU電子控制單元34實(shí)質(zhì)上包括能夠圍繞閾值調(diào)節(jié)增 壓壓力(即進(jìn)氣歧管18中的壓力)的調(diào)節(jié)裝置。
這些調(diào)節(jié)裝置實(shí)質(zhì)上包括共同運(yùn)行的第一調(diào)節(jié)階段36和第二調(diào)節(jié)階 段38，以調(diào)節(jié)增壓壓力。
還提供了笫三階段40，它確保對渦輪機(jī)上游的壓力Pavt的限制。
參見圖2，只有當(dāng)渦輪機(jī)上游的壓力Pavt大于第一閾值CONSl時(shí)，由 笫三調(diào)節(jié)階段40確保的對渦輪機(jī)上游出現(xiàn)的壓力的限制才是有效的。在此 情況下，通過ECU控制單元34的第一階段36和第二階段38而實(shí)施的增 壓壓力調(diào)節(jié)被解除。如以下詳細(xì)描述的那樣，第一36和第二38階段然后 被定位于開環(huán)中，渦輪壓縮機(jī)14因而由第三階段40引導(dǎo)以限制該渦輪機(jī) 上游的壓力。
相反，當(dāng)歧管中出現(xiàn)的壓力PC。H大于或等于第二設(shè)定點(diǎn)的值CONS2 時(shí)，由第三階段40實(shí)施的對渦輪機(jī)上游壓力的調(diào)節(jié)被解除。
如以下將指明的那樣，這些調(diào)節(jié)模式;1根據(jù)控制信號S來實(shí)施的，該 控制信號由所述ECU根據(jù)測量值Pw和Pc。u以及i殳定點(diǎn)CONS1和CONS2 來產(chǎn)生。
參見附圖3、 4和5，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的用于調(diào)節(jié)增壓壓力的裝 置的特定實(shí)施例。
圖3示出了第一調(diào)節(jié)階段36的總體結(jié)構(gòu)，而圖4示出了實(shí)施第一階段 36、第二階段38和第三階段40的實(shí)例。在所說明的實(shí)施例中，第三調(diào)節(jié) 階段40被并入第一階段36中。然而，可以設(shè)想以兩個(gè)不同調(diào)節(jié)模塊的形 式來實(shí)現(xiàn)這些階段。
第一階段36和第二階段38之一形成緩慢調(diào)節(jié)回路，另一個(gè)形成快速 調(diào)節(jié)回路。
換言之，第一調(diào)節(jié)階段36是基于PID類型的調(diào)節(jié)器或模糊邏輯調(diào)節(jié) 器的相對緩慢的調(diào)節(jié)器，該4莫糊邏輯調(diào)節(jié)器4吏之能夠?qū)⒃鰤簤毫刂圃陬A(yù) 定的設(shè)定點(diǎn)的值。第二調(diào)節(jié)階段38是PID類型的相對快速的調(diào)節(jié)器，或 者是能夠確保真正實(shí)現(xiàn)由第一調(diào)節(jié)階段36控制的渦輪機(jī)26的位置的RST 類型的數(shù)字調(diào)節(jié)器。例如，用來確保該任務(wù)而應(yīng)用的調(diào)節(jié)裝置的計(jì)算頻率 要快于用于確保增壓壓力的其余調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置所4吏用的計(jì)算頻率。
參見圖3，緩慢的回路調(diào)節(jié)器使之能夠產(chǎn)生用于渦輪機(jī)26的控制信號 S'，以^更一方面才艮據(jù)渦輪機(jī)上游壓力的測量值Pavt與渦輪機(jī)上游壓力的第 一設(shè)定點(diǎn)的值Cl之間的比較結(jié)果、而另一方面4艮據(jù)增壓壓力測量值Pc。
與歧管壓力的笫二設(shè)定點(diǎn)的值CONS2(即用于限制歧管上游壓力的控制信 號S)之間的比較結(jié)果，來確保增壓壓力的調(diào)節(jié)或確保對渦輪機(jī)上游的壓 力的限制。
換言之，如以上所說明的，當(dāng)渦輪機(jī)上游壓力的測量值Pavt大于第一 閾值CONS1時(shí)，對增壓壓力的調(diào)節(jié)纟皮解除并且對渦輪機(jī)上游壓力的調(diào)節(jié) 被啟動以限制該壓力Pavt。另一方面，當(dāng)歧管壓力值Pc。u大于或等于第二 閾值CONS2時(shí)，對渦輪機(jī)上游壓力的調(diào)節(jié)被解除并且對增壓壓力的調(diào)節(jié) 被啟動。
在圖3中所示的示例性實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器是PID型調(diào)節(jié)器。如將參照 圖4所指明的，還可以使用模糊邏輯型調(diào)節(jié)器。
參見圖3，所述調(diào)節(jié)器包括比較器42，該比較器在渦輪機(jī)上游壓力設(shè) 定點(diǎn)CONS1與渦輪機(jī)上游測量值Pavt之間進(jìn)行比較或者(根據(jù)壓力限制 控制信號S的值)在歧管壓力設(shè)定點(diǎn)CONS2與歧管壓力測量值Pe。H之間
進(jìn)行比較。
已知地，所述調(diào)節(jié)是通過積分器44和微分器46來實(shí)施的，以便產(chǎn)生 用于渦輪機(jī)26的控制信號S'，從而將歧管壓力控制在相應(yīng)的設(shè)定點(diǎn) CONS2或者將渦輪機(jī)上游壓力控制在相應(yīng)的設(shè)定點(diǎn)CONSl。
此外，為了改善所述調(diào)節(jié)回路的響應(yīng)時(shí)間，將渦輪機(jī)的門或鰭片的預(yù) 定位置的值添加給PID調(diào)節(jié)器。這一預(yù)先定位的值是從根據(jù)發(fā)動tei度R 或燃料流量Q的繪圖元件48中提取的。還可以根據(jù)大氣壓、進(jìn)入空氣溫 度等添加多個(gè)《奮正。
渦輪機(jī)26的預(yù)先定位的繪圖元件被并入所述ECU中并且能夠獲得根 據(jù)速度和流量的渦輪機(jī)調(diào)節(jié)的第 一估計(jì)值并因此使調(diào)節(jié)更加容易。另外， 通過對從繪圖元件中提取的、特別地根據(jù)大氣壓和溫度的值進(jìn)行修正，可 以優(yōu)化根據(jù)例如海拔高度或環(huán)境溫度的渦輪機(jī)的預(yù)先定位值。應(yīng)當(dāng)指出， 渦輪機(jī)26的這個(gè)預(yù)先定位值使之能夠?qū)u輪壓縮機(jī)定位于初始狀態(tài)，該初 始狀態(tài)在穩(wěn)定的速度過程中是有效的并因此使之能夠在一開始就以優(yōu)良的 調(diào)節(jié)來接近過渡速度。
該調(diào)節(jié)器的輸出，特別是孩吏分器44和繪圖元件48的輸出，是借助于 加法器50被求和的，并且然后被呈遞給限制器52的輸入從而實(shí)現(xiàn)在飽和 時(shí)固定整數(shù)部分。
應(yīng)當(dāng)指出，在剛給出的調(diào)節(jié)增壓壓力的示例性實(shí)施例中，獲得了被控 制在相應(yīng)設(shè)定點(diǎn)的值CONS2的增壓壓力測量值Pe。u。作為變型，還可以 估計(jì)增壓壓力。
參見圖4,現(xiàn)在將描述才艮據(jù)本發(fā)明的用于調(diào)節(jié)增壓壓力的裝置的總體 結(jié)構(gòu)。
在該圖所說明的實(shí)施例中，緩慢回路和用于限制渦輪機(jī)上游壓力的調(diào) 節(jié)器是基于模糊邏輯調(diào)節(jié)器的，而不是在以上參考圖3所描述的實(shí)施例中 使用的PID調(diào)節(jié)器。
此外，同樣也納入對渦輪機(jī)上游壓力的限制的這個(gè)第一緩慢調(diào)節(jié)器類 似于圖3的調(diào)節(jié)器。
因此，如以上所指明，它使之能夠?qū)⒃鰤簤毫蚱绻軌毫刂圃谙鄳?yīng)
的設(shè)定點(diǎn)的值CONS2，或者根據(jù)控制S的值(圖2 )將渦輪機(jī)上游壓力控 制在設(shè)定點(diǎn)的值CONSl。
此外，在本實(shí)施例中，所述第一階段并入了傳統(tǒng)類型的過渡速度檢測 裝置(標(biāo)號為54)，這使之能夠基于對發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的測量和處理來檢 測過渡速度的出現(xiàn)。在此情況下，如以上所指明的，緩慢回路被去激活以 使得渦輪機(jī)26只基于快速回路而被引導(dǎo)。然而，保留將渦輪機(jī)定位在從繪 圖元件48中提取的、根據(jù)發(fā)動機(jī)速度和燃料流量Q的預(yù)先定位值的可能 性。
所述調(diào)節(jié)器還引入了與過渡速度檢測裝置54相關(guān)聯(lián)的開環(huán)/閉環(huán)管理 裝置56,以^更在開環(huán)中或在閉環(huán)中引導(dǎo)緩慢調(diào)節(jié)的運(yùn)轉(zhuǎn)。用于調(diào)節(jié)增壓壓 力的開環(huán)/閉環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的選擇可以取決于多個(gè)準(zhǔn)則。如以上所指明的，當(dāng)發(fā)動 機(jī)以過渡速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以轉(zhuǎn)換到開環(huán)；還可以使用發(fā)動機(jī)負(fù)載準(zhǔn)則，等等。
形成快速調(diào)節(jié)回路的第二調(diào)節(jié)階段38能夠確保源自循環(huán)回路的增壓 壓力值真正被實(shí)現(xiàn)。這種快速調(diào)節(jié)回路是基于對比較器58的使用，該比較 器在由緩慢回路產(chǎn)生的渦輪機(jī)致動器的期望位置與對該致動器的相應(yīng)測量 POS之間進(jìn)行比較。PID(比例、積分、微分)型調(diào)節(jié)器60能夠?qū)⒅聞悠?位置控制在由緩慢回路產(chǎn)生的設(shè)定點(diǎn)。它遞送用于控制渦輪機(jī)致動器的信 號S'。例如，所產(chǎn)生的信號是脈寬調(diào)制信號。例如，它使之能夠借助于氣 動的或電氣類型的致動器61來控制渦4^機(jī)的鰭片的位置。
關(guān)于緩慢調(diào)節(jié)回路結(jié)構(gòu)中所包含的模糊邏輯調(diào)節(jié)器RLF,應(yīng)當(dāng)指出， 這種調(diào)節(jié)器包括現(xiàn)有技術(shù)范圍內(nèi)的常規(guī)類型的元件。因此，以下將不對其
做詳細(xì)說明。然而應(yīng)當(dāng)指出，如圖5所示，它U于對與微分器64和積分 器66相關(guān)聯(lián)的調(diào)節(jié)器62的使用的。由減法器68 (該減法器執(zhí)行測量信號 與設(shè)定點(diǎn)信號之間的計(jì)算)產(chǎn)生的信號被呈遞給調(diào)節(jié)器62的輸入端。調(diào)節(jié) 器62凈皮告知壓力差及其時(shí)間導(dǎo)數(shù)。如果所尋求的控制函數(shù)具有占優(yōu)勢的比 例項(xiàng)，則提供積分器66以完成該控制。然而，該積分器可以省略。來自調(diào) 節(jié)器62和積分器66的輸出的信號然后通過加法器69相加，然后被供給輸
出調(diào)節(jié)器70以遞送給快速回路的輸入。
可以參考文件EP-A-l 365 132，它詳細(xì)描述了才莫糊邏輯調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制機(jī)動車輛的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(10)的空氣增壓的方法，該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)安裝有增壓渦輪壓縮機(jī)(14)，該渦輪壓縮機(jī)包括由所述發(fā)動機(jī)的排氣旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的渦輪機(jī)(26)以及由該渦輪機(jī)驅(qū)動的增壓壓縮機(jī)(28)，所述方法包括圍繞增壓壓力的設(shè)定點(diǎn)的值(CONS2)來調(diào)節(jié)在該發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中出現(xiàn)的壓力(Pcoll)，其特征在于，對歧管壓力的調(diào)節(jié)包括緩慢調(diào)節(jié)和快速調(diào)節(jié)，并且它還包括對渦輪機(jī)上游的壓力(Pavt)的調(diào)節(jié)以限制所述壓力的值，一旦該渦輪機(jī)上游的壓力超出預(yù)定的閾值(CONS1)就實(shí)施所述調(diào)節(jié)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 一旦所述歧管中的壓力大 于所述增壓壓力的設(shè)定點(diǎn)的值(CONS2)，就解除對所述渦輪機(jī)上游的壓 力的調(diào)節(jié)。
3. 如權(quán)利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，所述緩慢調(diào)節(jié)包 括產(chǎn)生增壓壓力設(shè)定點(diǎn)的階段以及圍繞所述設(shè)定點(diǎn)的值對所述歧管的壓力 的調(diào)節(jié)。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述設(shè)定點(diǎn)的值是從繪圖 元件中提取的。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述設(shè)定點(diǎn)的值是根據(jù)發(fā) 動機(jī)速度和燃料流量而產(chǎn)生的。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述設(shè)定點(diǎn)的值是根據(jù)環(huán) 境參數(shù)^L修正的，所述環(huán)境參數(shù)例如是溫度和大氣壓。
7. 如權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于模糊 邏輯或PID型調(diào)節(jié)器來實(shí)施圍繞所述設(shè)定點(diǎn)的值對所述歧管中壓力的調(diào) 節(jié)。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將用于調(diào)節(jié) 排氣壓力的部件定位于從繪圖元件中提取的、基于發(fā)動M轉(zhuǎn)參數(shù)值的預(yù) 定位置。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)包括發(fā)動機(jī) 速度和燃油消耗量。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述發(fā) 動機(jī)以過渡速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將該運(yùn)轉(zhuǎn)從緩慢調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換至開環(huán)。
11. 一種用于控制機(jī)動車輛的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的空氣增壓的裝置，該發(fā)動 機(jī)安裝有增壓渦輪壓縮機(jī)，該渦輪壓縮機(jī)配備有由所述發(fā)動機(jī)的排氣驅(qū)動 的渦輪機(jī)以及由該渦輪機(jī)驅(qū)動的增壓壓縮機(jī)，該裝置包括電子控制單元(ECU)，該電子控制單元包括用于圍繞增壓壓力設(shè)定點(diǎn)的值來調(diào)節(jié)在所 述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中出現(xiàn)的壓力的裝置，其特征在于，所述控制單元(ECU)還包括適于限制所述渦輪機(jī)上游的壓力的值(Pavt)的調(diào)節(jié)裝置(40)， 一旦所述渦輪機(jī)上游的壓力的值(Pavt)大于闞值(CONS1)就 實(shí)施所述調(diào)節(jié)，并且對所述歧管中出現(xiàn)的壓力的調(diào)節(jié)包括緩慢調(diào)節(jié)回路(36)以及快速調(diào)節(jié)回路(38)。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述緩慢回路(36) 包括用于基于所述發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)確立增壓壓力設(shè)定點(diǎn)的值(CONS2 ) 的裝置，以及用于圍繞所述閾值控制所述歧管的壓力的裝置。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，用于將所述歧管中出 現(xiàn)的壓力控制在所述設(shè)定點(diǎn)的值的所述裝置包括模糊邏輯元件或者PID調(diào) 節(jié)器。
14. 如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括繪 圖元件(48)，其中存儲有用于調(diào)節(jié)排氣功率的部件的、根據(jù)所述發(fā)動機(jī) 的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的定位值，以及用于基于從所述繪圖元件中提取的值來預(yù)先定 位所述部件的裝置。
15. 如權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括用 于根據(jù)所述發(fā)動機(jī)的過渡速度或穩(wěn)定速度來選擇性地控制所述運(yùn)轉(zhuǎn)從所述 緩慢調(diào)節(jié)回路(36)轉(zhuǎn)換成閉環(huán)或開環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制方法，該方法包括圍繞設(shè)定點(diǎn)的值對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管中出現(xiàn)的空氣壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述調(diào)節(jié)包括緩慢調(diào)節(jié)回路(36)、快速調(diào)節(jié)回路(38)以及對增壓器的渦輪機(jī)上游的壓力的限制(40)。當(dāng)渦輪機(jī)上游的壓力超出預(yù)定閾值時(shí)執(zhí)行增壓壓力限制(40)。
文檔編號F02D41/00GK101389846SQ200780006829
公開日2009年3月18日 申請日期2007年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者A·吉努瓦, E·比伊 申請人:雷諾股份公司