[发明专利]估算涡轮增压内燃机的增压能力的方法

说明书

本发明的实施例提供一种用于估算涡轮增压内燃机(110)的增压压力的方法，其中，所述方法运行以下步骤：估算作为发动机运行参数函数的节流阀温度；估算作为所述节流阀温度函数的进入空气质量流量和排气质量流量；估算作为发动机运行参数函数的涡轮机入口压力与涡轮机出口压力；估算作为所述进入空气质量流量和排气质量流量以及涡轮机入口压力和出口压力函数的涡轮机速度；估算作为所述涡轮机速度函数的增压压力。估算涡轮增压内燃机(110)的最大增压压力，其中，所述方法循环地运行以下步骤：估算(S500)节流阀(330)温度；估算(S510)空气质量流量和排气质量流量；估算(S520)涡轮机(250)入口压力和涡轮机出口压力；估算(S530)涡轮机(250)速度；估算(S540)最大增压压力。

技术领域

本发明涉及一种估算涡轮增压内燃机的增压能力的方法。该方法适用于柴油内燃机和汽油内燃机。

背景技术

众所周知，大多数的内燃机是涡轮增压的。涡轮增压器是一种强制增压进气装置，用于允许给定尺寸的发动机产生更大的功率。涡轮增压器的优点在于，它压缩更多的进气空气进入燃烧室中，从而导致增加的功率和/或效率。涡轮增压器通常用在货车、汽车、火车和建筑设备的发动机上。它们普遍地与奥托(Otto)循环内燃机和狄塞尔(Diesel)循环内燃机一起使用，也已经发现可用于汽车燃料电池。

增压压力，即为被压缩的进气空气在不同的发动机运行条件下将得到的最大压力，它是关键的参数，因为对它的精确估算避免了积分器扭矩和/或增压控制器的启动(wind up)。积分器是必要的以避免来自增压或相应扭矩设定点的偏差。如果有误差，则积分器启动，直到误差为零。这些数值在适配时是被考虑的。例如，需要更多的增压压力来得到所需的在高水平的扭矩。压缩机能够提供的增压压力取决于提供给涡轮机的能量。如果涡轮机上没有能量，压缩机不能提供更多的增压压力，并且误差保持大的数值。在那种情况下，积分器将启动，并且适配器将得知错误的数值。使用这些返回至零水平(sea level)的数值将导致过度增压。

此外，增压压力的精确估算优化增压压力和扭矩控制之间相互作用，并考虑环境条件和在涡轮机中的焓的情况下，提供可靠的最大扭矩估算。

最后，对增压压力的精确估算优化用于自动变速器和手动变速器的向下换挡行为。事实上，由于有可能估算当前条件下和不同发动机转速下的增压压力，算法计算提供给涡轮机的能量，并且以此为基础，计算最大增压压力。如果最大增压压力低于所需的增压压力，则必须增加流向涡轮机的质量流量，这通过换到低档位以增加发动机转速来达到。对于自动变速器，知道用于升档的最大可用扭矩也是重要的。因此，还有可能避免在几个齿轮之间的“速度偏差(hunting)”和“切换(toggling)”。

迄今为止，没有可用的估算增压压力的方法。

因此，需要一种可提供给发动机的估算涡轮增压器的增压压力的方法，该方法具有可靠的精度并且没有非常复杂和耗时的程序。

发明内容

本发明的实施例的目的是在所有可能的发动机运行条件下，提供一种估算增压压力的方法。

另一个目的是提供一种装置，这种装置允许运行上述方法。

这些目的是通过具有以下特征的方法、装置、发动机、计算机程序和计算机程序产品所达到的。

本公开的实施例提供了一种估算涡轮增压内燃机的增压压力的方法，其中，该方法运行以下步骤：

-估算作为发动机运行参数的函数的节流阀温度，

-估算作为该节流阀温度的函数的进入空气质量流量和排气质量流量，

-估算作为发动机运行参数的函数的涡轮机入口压力与涡轮机出口压力，

-估算作为进入空气质量流量和排气质量流量以及涡轮机入口压力和涡轮机出口压力的函数的涡轮机速度，