[发明专利]基于压缩机特性线图的从动涡轮增压器控制系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种基于压缩机特性线图的从动涡轮增压器控制系统及其控制方法。提供一种引擎系统及一种利用压缩机特性线图来控制所述引擎系统中的从动涡轮增压器的压缩机速度的方法。根据所述压缩机特性线图确定对应于增压压力及进气质量流率的所要压缩机速度。所述从动涡轮增压器的传动装置经换档到将所述压缩机驱动到所要速度的比率以将所要增压压力及气流提供到所述引擎系统。

技术领域

本发明涉及一种涡轮增压器控制系统及其控制方法。

背景技术

从动涡轮增压器提供对超增压器及涡轮增压器两者的替代。从动涡轮增压器可以通过允许引擎系统在存在不足量的废气来驱动涡轮时驱动压缩机来减少涡轮迟滞。这通过来自曲轴的经由传动装置的机械连接或连接到引擎电气系统的电动机来实现，其中任一者又将动力传递到涡轮轴或从涡轮轴传递动力。当存在过量废气能量时，从动涡轮增压器可提供涡轮复合，其在高引擎负载条件期间驱动涡轮。

发明内容

本发明的实施例可因此包括一种控制引擎系统的从动涡轮增压器的方法，其包括：由所述从动涡轮增压器的压缩机加压进气；由所述从动涡轮增压器的涡轮从所述引擎系统的废气提取动力；经由传动装置将所述从动涡轮增压器机械耦合到所述引擎系统；在控制单元处从所述引擎系统接收针对所述进气的所要增压压力；在所述控制单元处根据所述引擎系统的操作速度及所述引擎系统的操作条件计算对应于所述所要增压压力的所述进气的质量流率；根据压缩机特性线图确定对应于所述进气的所述所要增压压力及所述质量流率的所要压缩机速度；以及使所述传动装置换档到将所述压缩机驱动到所述所要压缩机速度的比率以向所述引擎系统提供所述进气的所述所要增压压力。

本发明的实施例可进一步包括一种控制引擎系统的从动涡轮增压器的方法，其包括：由所述从动涡轮增压器的压缩机加压进气；由所述从动涡轮增压器的涡轮从所述引擎系统的废气提取动力；经由传动装置将所述从动涡轮增压器机械耦合到所述引擎系统；在控制单元处从所述引擎系统接收针对所述进气的所要质量流率；在所述控制单元处根据所述引擎系统的操作速度及操作条件计算对应于所述所要质量流率的所述进气的增压压力；根据压缩机特性线图确定对应于所述进气的所述所要质量流率及所述增压压力的所要压缩机速度；以及使所述传动装置换档到将所述压缩机驱动到所述所要压缩机速度的比率以向所述引擎系统提供所述进气的所述所要质量流率。

本发明的实施例可进一步包括一种引擎系统，所述引擎系统包括：可变超增压器；所述可变超增压器的压缩机，其压缩所述引擎系统的进气；电子控制单元，其产生所述进气的所要第一状态，计算所述进气的对应第二状态，所述第二状态取决于所述引擎系统的引擎的操作条件，且使用所述压缩机的压缩机特性线图来确定所要压缩机速度，其中所述所要压缩机速度对应于所述进气的所述第一状态及所述第二状态；传动装置，其将所述引擎耦合到所述压缩机，其中所述传动装置从所述电子控制单元接收控制信号且换档到将所述压缩机驱动到所述所要压缩机速度的比率。

本发明的实施例可进一步包括一种用于控制引擎系统的电动超增压器的方法，所述引擎系统包括引擎；压缩机，其将经压缩的进气供应到所述引擎的进气管；及电动机，其耦合到所述引擎系统的所述压缩机及电力电子器件，所述方法包括从所述引擎系统接收针对所述进气的所要增压压力；根据所述引擎的操作速度及所述引擎的操作条件来计算对应于所述所要增压压力的所述进气的质量流率；根据压缩机特性线图确定对应于所述进气的所述所要增压压力及所述质量流率的所要压缩机速度；以及使用所述电力电子器件将所述电动机驱动到将使所述压缩机以所述所要压缩机速度自旋的旋转速度。