发动机控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种发动机控制方法，对于发动机的每个工作循环，该方法包括：接收发动机的增压器的增压压力；接收发动机转速；根据发动机转速和增压压力来查找静态的控制参数查找表以选择指示气流需求的控制参数；以及发送所选择的控制参数到发动机控制单元以便用该控制参数指示的气流需求来控制发动机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及发动机控制技术，更具体地说，涉及用于提供改进的发动机控制方法和系统。
技术介绍
汽油和天然气发动机已多年是为多种类型的车辆提供推进的主要模式。因此，旨在提高汽油和天然气发动机的性能在功率和效率等领域是所期望的目标。涡轮增压器是改进了汽油或天然气发动机的性能的一个例子。涡轮增压器可以被认为是作为一种气体压缩机，用于增加进入发动机的空气质量，以产生更多的发动机功率。因此，涡轮增压器是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动之空气压缩机，其可增加进入内燃机或锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中，透过利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。在汽油和天然气涡轮增压发动机上，潜在的问题在于在节气门关闭的情况下存在压缩机喘振。当节气门关闭从最初基本上打开的位置关闭时，这种情况可能会特别明显。在这方面，当节气门关闭时，压缩的空气将流入节气门，但由于节气门关闭而没有任何出口。压缩空气然后解压缩以回穿过涡轮增压器（造成“喘振”），这可能是当前堵塞的空气可以采取的唯一路径。喘振可以将空气压力提高到一定程度，可能会由于湍流导致发动机损坏或不良噪音。为了防止或至少减少压缩机喘振的影响，涡轮增压发动机典型地包括例如再循环阀的设备。该设备进行操作以在节气门关闭时为允许涡轮增压器和节气门之间的空气提供流路，这样排放了多余的空气压力，以保持涡轮增压器在安全区域运转。当使用回流阀时，空气通常再循环回到涡轮增压器的进气口，但也可以是当使用排出阀排放到大气中。通过提供逃逸的空气通路，发动机的损坏和噪音以及减少涡轮迟滞的现象，迟滞现象是由于涡轮的减速，这可能导致喘振。对于涡轮增压器来说，喘振是不稳定的工作条件，因此是无益的。喘振是一种物理上的约束并且不能够被涡轮增压器本身完全避免。当涡轮增压器被安装在发动机/车辆上时，它可能在特定工作条件下进入喘振区域。虽然再循环阀或排出阀可有效地防止喘振状况，但回流阀通常不提供发动机功率和效率的改善，却仍增加了发动机的成本和复杂性。因此，可能希望提供一个机制，以避免使用再循环阀。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过修改ECU软件来消除压缩机再循环阀。本专利技术的方法使用可测量的信号（比如大气压力、增压压力和发动机转速等）作为输入，接着查找表格以获得气流需求。该气流需求可以被转换成其他相关参数以使得发动机控制器能够提供对应的控制。该方法使得涡轮增压器持续工作在安全区域中而不需要附加的硬件。根据本专利技术的一个方面，提供了一种发动机控制方法，对于发动机的每个工作循环，该方法包括：接收发动机的增压器的增压压力；接收发动机转速；根据发动机转速和增压压力来查找静态的控制参数查找表以选择指示气流需求的控制参数；以及发送所选择的控制参数到发动机控制单元以便用该控制参数指示的气流需求来控制发动机。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种发动机控制系统，包括：汽油或天然气发动机；与该发动机结合的涡轮增压器；发动机控制单元，其包括反喘振控制模块并被配置为控制与发动机和涡轮增压器相关联的至少一些致动器，其中该反喘振控制模块包括：参数预处理模块，被配置为接收涡轮增压器的增压压力；控制参数查找表模块，包括静态的控制参数查找表并被配置为接收发动机转速，根据发动机转速和来自参数预处理模块的增压压力来查找静态的控制参数查找表以选择指示气流需求的控制参数；和控制参数处理模块，被配置为将所选择的控制参数发送到发动机控制单元以便用该控制参数指示的气流需求来控制发动机。通过将本专利技术的方法成为发动机控制软件（过程）的一部分，涡轮增压的发动机能够不进入“喘振”区域。与现在的主流方法相比，本专利技术的方法消除了硬件却具有更好的性能。本专利技术的方法能够降低系统成本、降低涡轮设计复杂性、能更好的被标准化、在车辆中更好的封装，且降低涡轮故障的风险。由于，利用本专利技术的方法消除诸如再循环阀或排出阀等硬件，所以对所有的应用只开发一次软件，缩短了对一个应用的校准工作周期，比如两个月。因为消除了机械故障风险，因而有更好的可靠性。附图说明已经以概括的语句描述了本专利技术，现在将参考附图，这些附图并没有按比例绘制，并且其中：图1是根据本专利技术的一个示例性实施例的一个系统的示意性框图;图2示出的方框图，该方框图示出了用于提供根据本专利技术的示例性实施例的涡轮增压发动机的防喘振的操作模式的装置;图3示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的发动机控制模块、反喘振控制模块以及它们之间通信的方框图;和图4是根据提供根据本专利技术的示例性实施例的涡轮增压发动机的防喘振的操作模式的方法的流程图。具体实施方式现在在后文中将参考附图来更全面地描述本专利技术的一些实施例，其中示出了本专利技术的一些而不是全部的实施例。实际上，本专利技术的各种实施例能以不同的方式体现并且不应当被认为限制成本文所描述的实施例。相同的参考标号始终表示相同的元件。在以下详细描述中，足够详细地描述了实施例以使得本领域的技术人员能够实施本专利技术。应理解的是在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以利用其他实施例。因此不应以限制性意义来理解以下详细描述。现在参考图1，提供了示出了包括根据本专利技术的示例实施例的发动机控制单元的系统的特定元件的示例框图。然而，图1是一个示例实施例的说明，并且应当理解的是，包括附加或甚至更少的元件也可与本专利技术的实施例一起使用。该系统包括发动机10，其可以是汽油或天然气发动机。发动机10可以操作为与涡轮增压器12相结合以可操作联通。系统还可包括发动机控制单元（ECU）20。ECU20是电子控制单元，其可包括被配置为控制发动机操作的各个方面的硬件和/或软件部件。特别地，ECU20可接收来自各种发动机传感器22的输入并控制各种发动机致动器24。发动机传感器22可被设置在发动机10中的各种点处以测量或以其他方式确定对应的发动机参数。发动机传感器22的来自可包括节气门位置传感器、空气温度传感器、发动机每分钟转速（RPM）传感器、发动机负载传感器、加速踏板位置传感器和/或其他传感器。发动机致动器24可包括各种继电器、螺线管、点火线圈、或可用于控制对应发动机参数的其他电子可操作设备。在示例实施例中，ECU20还可以与布置有发动机10的车辆相关联的其他传感器和致动器通信。在一些情况下，ECU20可与一个或多个涡轮传感器26（例如、涡轮增压器废气门位置）和/或一个或多个涡轮致动器28通信。比如，ECU20可从与ECU20通信的任何传感器接收有关发动机参数的信息并将控制参数提供给与ECU20通信的任何致动器。在示例实施例中，ECU20还可包括反喘振控制模块30。该反喘振控制模块30可以是被配置为执行本文所描述反喘振控制模块30的对应功能的任何装置，比如在硬件、软件、或硬件与软件的组合中体现的设备或电路。在一些实施例中，反喘振控制模块30可以被配置为通过识别要为反喘振活动采取行动的发动机状况来增大ECU20有关喘振防止的能力以及有关采取或指令（例如经由各种发动机致动器24和/或涡轮致动器28的控制）与反喘振活动有关的动作的能力。如此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机控制方法，对于发动机的每个工作循环，该方法包括：接收发动机的增压器的增压压力；接收发动机转速；根据发动机转速和增压压力来查找静态的控制参数查找表以选择指示气流需求的控制参数；以及发送所选择的控制参数到发动机控制单元以便用该控制参数指示的气流需求来控制发动机。

【技术特征摘要】
1. 一种发动机控制方法，对于发动机的每个工作循环，该方法包括：
接收发动机的增压器的增压压力；
接收发动机转速；
根据发动机转速和增压压力来查找静态的控制参数查找表以选择指示气流需求的控制参数；以及
发送所选择的控制参数到发动机控制单元以便用该控制参数指示的气流需求来控制发动机。
2. 如权利要求1所述的发动机控制方法，还包括：在发送选择的控制参数的同时发送打开废气旁通阀的指令。
3. 如权利要求1所述的发动机控制方法，其中在查找静态的控制参数查找表时还使用了压缩机前压力。
4. 如权利要求3所述的发动机控制方法，包括将增压压力和压缩机前压力处理成压比。
5. 如权利要求1-4之一所述的发动机控制方法，还包括根据发动机进气压力和/或发动机进气温度来修正指示气流需求的控制参数。
6. 如权利要求5所述的发动机控制方法，其中用于修正的发动机进气压力和/或发动机进气温度来自于和增压器相关的区域中特定位置的压力或温度。
7. 如权利要求6所述的发动机控制方法，其中和增压器相关的区域包括进气管路。
8. 如权利要求1-4之一所述的发动机控制方法，其中增压压力包括增压器压缩机出口到发动机气缸之间的管路压力。
9. 如权利要求1-4之一所述的发动机控制方法，其中指示气流需求的参数包括表示与气流相关的参数。
10. 如权利要求9所述的发动机控制方法，其中与气流相关的参数包括节气门位置，进气歧管压力和转矩。
11. 如权利要求1-4之一所述的发动机控制方法，还包括：选择的控制参数经过以下处理中的一个或多个后被发送给发动机控制单元：
将该控制参数与发动机控制系统产生的控制参数进行比较，选择其中指示气流较大的一个；
将气流需求参数换算成与该控制参数不同类型的一个或多个发动机参数；和
使用加速踏板和/或车辆速度来处理该控制参数。
12. 一种发动机控制系统，包括：
汽油或天然气发动机；
与该发动机结合的涡轮增压器；
发动机控制单元，其包括反喘振控制模块并被配置为控制与发动机和涡轮增压器相关联的至少一些致动器，其中该反喘振控...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵德志，顾茸蕾，王小乐，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US