实时压缩机喘振线自适应的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及实时压缩机喘振线自适应的方法和系统。提供用于实时自适应压缩机喘振线的方法和系统。在一个示例中，方法包括响应于喘振事件的次数大于喘振事件的阈值次数，延迟喘振线，并且响应于并不导致喘振的主动松开加速器踏板事件的次数大于松开加速器踏板事件的阈值次数，将喘振线提前。

【技术实现步骤摘要】

本说明大体涉及用于校准压缩机映射图上的喘振线的方法和系统。
技术介绍
发动机系统可配置有增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器，用于提供增压的空气充气和改善的峰值功率输出。压缩机的使用允许较小排量的发动机提供与较大排量的发动机一样大的功率，但是具有附加的燃料经济性益处。然而，当压缩机在低气流和/或高压力比状况下操作时，压缩机易于发生喘振。例如，当操作者松开加速器踏板时，发动机进气节气门闭合，从而导致通过压缩机的前向流减小和发生喘振的可能性。喘振能够导致噪音、振动和不平顺性(NVH)问题，诸如来自发动机进气系统的不期望的噪音。在极端情况下，喘振可导致压缩机损坏。可导致压缩机喘振的压缩机操作点通过喘振线在压缩机映射图上表明。例如，发动机控制器可确定，当随后压缩机操作点在喘振线的左侧时，压缩机正在喘振状况下操作。目前，发动机系统利用交通工具制造商提供的校准的喘振线，以便确定喘振状况并且设定控制动作(以便例如通过调节联接在压缩机两侧的压缩机再循环阀(CRV)来增加压缩机流量并且减小出口压力)用于喘振缓解。然而，专利技术人在此已经认识到使用此方法的潜在问题。例如，校准的喘振线未考虑部件间的可变性和老化，这可对喘振线的位置具有显著影响。进一步地，环境状况(诸如温度)可影响喘振线位置。更进一步地，制造商校准的喘振线可被适当地校准以避免大部分应用的喘振。因此，可用的压缩机映射图区域可被减少，并且因此可牺牲驾驶性能。
技术实现思路
在一个示例中，以上问题中的一些可通过一种用于包括压缩机的发动机的方法至少部分得到解决，该方法包括：基于位于压缩机下游的节气门入口压力传感器的频率含量检测压缩机的喘振事件；以及基于在喘振事件期间的压缩机压力比和修正的压缩机流量，自适应储存在发动机的控制器中的压缩机映射图(compressormap)的喘振线。通过基于压缩机的操作点调整喘振线，包括对环境状况自适应的在当前交通工具工况下的喘振行为可被获悉。作为示例，基于来自位于压缩机下游的节气门入口压力传感器的信号的频率和/或振幅，可在一个或多个驾驶循环期间实时获悉压缩机映射图上的喘振线的自适应。例如，响应于当压缩机正在压缩机映射图的非喘振区域(喘振线右侧的区域)中操作时检测到喘振(基于TIP传感器信号)，可延迟喘振线。进一步地，响应于在压缩机映射图上的预期喘振工况期间未检测到喘振(基于TIP传感器信号)，可将喘振线提前。例如，在松开加速器踏板大于阈值导致压缩机在压缩机映射图的喘振区域(喘振线左侧的区域)中操作并且未检测到喘振(基于TIP传感器信号)期间，可将喘振线提前。这样，基于压缩机操作点和在交通工具工况期间的喘振事件的检测，可实时自适应喘振线。通过实时自适应喘振线，喘振线的更准确的校准可以是可能的。因此，可更准确地执行喘振缓解/避免动作，从而改善驾驶性能和燃料经济性。应该清楚，提供上述
技术实现思路
是为以简化形式引入所选概念，所选概念将在具体实施方式中被进一步描述。这并非意味着确立所要求保护的主题的关键或基本特征，所述要求保护的范围由随附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上的或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。附图说明图1描绘包括压缩机再循环阀(CRV)的增压发动机系统的示例实施例。图2示出说明用于调整压缩机映射图上的喘振线的示例流程的高级流程图。图3示出说明喘振线自适应的方框图。图4示出用于基于喘振线自适应识别CRV故障的高级流程图。图5示出描绘适应的喘振线的示例压缩机映射图。图6示出说明喘振线的示例初始调整的高级流程图。具体实施方式以下描述涉及用于获悉被包括在增压发动机系统(诸如图1的系统)中的压缩机的喘振行为的系统和方法。控制器可经配置执行控制例程，诸如图6的流程，以执行初始喘振线调整。进一步地，控制器可执行图2的例程和图3的机制以实时获悉压缩机的喘振线的自适应。更进一步地，控制器可执行图4的例程以便基于适应的喘振线检测CRV或压缩机再循环通道中的故障。图5处示出示例喘振线自适应。图1示出示例涡轮增压发动机系统100的示意性描述，系统100包括多汽缸内燃发动机10和双涡轮增压发动机120和130。作为一个非限制性示例，发动机系统100能够被包括作为用于客运交通工具的推进系统的一部分。发动机系统100能够经由进气通道140接收进气空气。进气通道140能够包括空气过滤器156。发动机系统100可以为分离式发动机系统，其中进气通道140在空气过滤器156下游分成第一分支进气通道和第二分支进气通道，每个进气通道包括涡轮增压器压缩机。在所得的配置中，进气空气的至少一部分经由第一分支进气通道142被导向涡轮增压器120的压缩机122，而该进气空气的至少另一部分经由进气通道140的第二分支进气通道144被导向涡轮增压器130的压缩机132。通过压缩机122压缩的总进气空气的第一部分可经由第一并联分支的进气通道146被供给至进气歧管160。这样，进气通道142和146形成发动机的空气进气系统的第一组合分支。类似地，总进气空气的第二部分能够经由压缩机132压缩并且可经由第二并联分支的进气通道148被供给至进气歧管160。因此，进气通道144和148形成发动机的空气进气系统的第二组合分支。如图1所示，来自进气通道146和148的进气空气在到达进气歧管160之前能够经由共同的进气通道149被重新组合，其中进气空气可在进气歧管处被提供至发动机。在一些示例中，进气歧管160可包括用于估计歧管压力(MAP)的进气歧管压力传感器182，和/或用于估计歧管空气温度(MCT)的进气歧管温度传感器183，其每个均与控制器12通信。共同的进气通道149可包括增压空气冷却器154和进气节气门158。进气节气门158的位置能够经由通信联接到控制器12的节气门致动器(未示出)进行调整。节气门入口压力(TIP)传感器173可联接到进气节气门158上游和空气冷却器154下游的位置处的共同的进气通道149。进一步地，TIP传感器173可位于压缩机122和132的下游。也被称为增压压力或充气压力的节气门入口压力可通过TIP传感器173进行估计。在一个示例中，TIP传感器可用于基于来自TIP传感器的信号的频率和/或振幅确定压缩机喘振状况。由此，TIP传感器可具有可适合于检测压缩机喘振的大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包括压缩机的发动机的方法，其包括：基于位于所述压缩机下游的节气门入口压力传感器的频率含量，检测所述压缩机的喘振事件；以及基于在所述喘振事件期间的压缩机压力比和修正的压缩机流量，调整储存在所述发动机的控制器中的压缩机映射图的喘振线。

【技术特征摘要】
2014.12.08 US 14/563,7491.一种用于包括压缩机的发动机的方法，其包括：
基于位于所述压缩机下游的节气门入口压力传感器的频率含量，检
测所述压缩机的喘振事件；以及
基于在所述喘振事件期间的压缩机压力比和修正的压缩机流量，调
整储存在所述发动机的控制器中的压缩机映射图的喘振线。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，响应于未检测到喘
振和松开加速器踏板大于阈值量，将对应在所述压缩机映射图上的区域
的所述喘振线的区域提前，在所述映射图上的所述区域包括对应所述压
缩机压力比和修正的压缩机流量的数据点，在所述数据点处发生所述松
开加速器踏板；并且进一步包括将所述喘振线的所述区域提前第一选定
量。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括，响应于松开加速器
踏板的次数大于阈值次数并且在多次松开加速器踏板中的每次未检测到
喘振，将所述喘振线的所述区域提前；并且其中所述多次松开加速器踏
板中的每次大于所述阈值量并且在所述压缩机映射图上的所述区域中发
生。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一选定量基于所述发动
机的使用周期和松开加速器踏板的量中的一个或多个。
5.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括，响应于所述压缩机
映射图上的所述区域位于所述喘振线的左侧，将所述喘振线的所述区域
提前。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，延迟对应所述压缩
机压力比和修正的压缩机流量的所述喘振线的区域第二选定量，所述喘

\t振在所述喘振线的区域处发生；并且其中，所述第二选定量基于所述发
动机的使用周期和喘振强度中的一个或多个。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括，响应于喘振事件的
次数大于喘振事件的阈值次数，延迟所述喘振线的所述区域；并且其中，
每次喘振事件在对应所述喘振线上的所述区域的所述压缩机映射图上的
区域处发生。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括，响应于所述压缩机
映射图上的所述区域位于所述喘振线的右侧，延迟所述喘振线的所述区
域。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，响应于检测到松开
加速器踏板的次数大于阈值次数并且在多次松开加速器踏板中的每次期
间未检测到所述喘振事件，将整个喘振线全面提前，其中每次松开加速
器踏板大于阈值量。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，响应于检测到喘振事
件的次数大于阈值次数，全面延迟整个喘振线。
11.一种用于包括压缩机的涡轮增压发动机的方法，其包括：
响应于获悉压缩机喘振线的请求，
在第一状况期间，通过将在压缩机映射图的喘振线上的至少第一点和
第二点局部提前，调整所述喘振线；确定提前增加量；并且基于所述提前
增加量将所述喘振线上的第一组其余点全面提前；以及
在第二状况期间，通过局部延迟所述喘振线上的至少第三点和第四点
调整所述喘振线；确定延迟增加量；并且基于所述延迟增加量全面延迟所
述喘振线上的第二组其余点。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一状况包括松开加速

\t器踏板大于阈值量和所述压缩机在所述松开加速器踏板期间不发生喘
振；并且其中所述松开加速器踏板在所述压缩机映射图上的第五点处发
生，所述第五点位于所述压缩机映射图上的所述喘振线的左侧，并且其
中所述映射图上的所述第五点位于比所述喘振线上的所述第一组其余点
更接近所述喘振线上的所述第一点和所述第二点的地方。...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖柏韬，HR·奥斯莎拉，A·N·班克，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US