用于涡轮增压热力发动机的排气阀的提前打开方法技术

本发明专利技术主要涉及一种控制排气阀提前打开的方法，所述排气阀与排气管配合，所述排气管具有位于热力发动机的增压器上游的上游端以及位于所述增压器下游的下游端，其特征在于，所述方法包括：检测关键情况的步骤(100)，其中所述关键情况可能引发喘振现象，以及在检测到所述关键情况之后，控制所述排气阀提前打开的步骤(105)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮增压热力发动机的排气阀的提前打开方法
本专利技术涉及一种用于配备有涡轮增压器的热力发动机的排气阀的提前打开方法，并且涉及一种用于实施该方法的计算机。
技术介绍
已知，图1中示出的热力发动机的空气回路包括涡轮增压器2，该涡轮增压器包括增压器3和涡轮4。增压器3允许压缩进入的空气以优化发动机5的气缸的充气。为此，增压器3布置在发动机5上游的进气管8上。排放气体的流动旋转地驱动布置在排气管9上的涡轮4，涡轮然后通过联轴器旋转地驱动增压器3。增压器3由其自己的增压场(champcompresseur)限定。增压场表示压缩比R(对应于增压器3的下游空气压力Pav与上游空气压力Pam之比)相对于体积流量D的函数，增压场各自具有特定的喘振线(lignedepompage)L1，该喘振线界定了增压器3的喘振区域Z。如图2所示，根据所考虑的压缩比R，当体积流量D较小时，在增压器3的出口处出现压力波动。如果考虑的是非常小的体积流量D，则这些压力波动变得非常大且可能上升到增压器3的入口，从而产生不稳定，而不稳定导致非常吵的噪音(claquement)。在行驶状态下，这种压力波动发生在称为抬脚的特定工况中：在满负荷后，驾驶员释放加速器或换档减速，设定扭矩的快速下降关闭了空气蝴蝶阀12，这使得增压器3处的体积流量D显著减小。进气管8中的空气仍然处于压力下，而发动机对于流量D的需求非常低，这导致增压器3在较高的压缩比R和较低的流量D的区域中工作，这是喘振现象的典型特征。然而，喘振现象具有两个主要缺陷，即驾驶员能够听见的喘振噪音以及由于喘振导致的涡轮增压器2的过早磨损。为了避免这些缺陷，在增压器3的下游增加了与称为排气阀的阀14配合的排气管13。如图3所示，当排气阀14打开时，在增压器3下游的进气管8的空气压力Pav可以排出到增压器3的上游。这允许增压器3在更好的运行区域中工作，从而避免上述缺陷。利用控制发动机的计算机根据当前参数控制该排气阀14，其中计算机估计运行点在增压场中的位置，并且更确切地，估计运行点相对于喘振线L的位置。当前参数例如是在增压器3的上游空气压力Pam和下游空气压力Pav，或者在增压器3处的体积流量D。这种空气回路1的缺点在于，大量参数影响排气系统13,14的渗透性(perméabilité)并影响有效地消除喘振。这些非常多变的参数例如是：排气阀14的特征(其通过截面、开启等待时间、其在排气管13中的位置、其与增压器3的靠近程度)、空气回路1中的特殊点(singularité)的存在(例如是否存在噪音衰减器、弯曲或限制)以及排气回路管13的直径和长度。因此，在选择空气回路1时，必须根据发动机5、增压器3的类型、可实现的性能以及车辆发动机舱中可用的空间来合理地选择所有这些参数，以避免喘振现象。但是，对于各种类型的增压器3、发动机5和车辆，在空气回路1上管理产品的这种多样性非常困难而且非常昂贵。这就是汽车制造商选择通用部件来限制产品的这种多样性的原因。然而，对于排气阀14的常规控制方法，在某些发动机-车辆的组合中，在某些情况下存在伴随着驾驶员可感知的噪音的喘振现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，通过提出一种控制排气阀提前打开的方法来有效地克服该缺陷，在该方法中，所述排气阀与排气管配合，所述排气管具有位于在配备热力发动机的涡轮增压器的增压器上游的上游端以及位于所述增压器下游的下游端，其特征在于，所述方法包括：-检测关键情况(situationdeviecritique)的步骤，其中所述关键情况可能引发喘振现象，以及-在检测到所述关键情况之后，控制所述排气阀提前打开的步骤。因此，本专利技术允许：在喘振出现之前，通过提前打开排气阀来补偿阀的打开延迟，从而避免在阀打开之前发生喘振。因此，本专利技术消除了车辆在关键情况下无法通过常规控制策略避免的剩余的(résiduel)喘振现象。因此，本专利技术通过避免喘振而允许降低甚至消除驾驶员可感知的噪音，并且将增压器的损坏的风险限制到最低。根据实施例，所述检测关键情况的步骤基于对驾驶员的愿意的值的分析，以确定开始的负荷瞬变(transitoire)是否为关键情况。根据实施例，对驾驶员的意愿的值的分析取决于驾驶员的加速意愿的变化梯度、负荷瞬变的起始点以及所述负荷瞬变的符号。根据实施例，所述方法包括：-确定提前流量的步骤，-将对应于先前确定的所述提前流量的运行点定位在增压场中的步骤，以及-根据所述运行点在所述增压场中的位置来提前打开所述排气阀的步骤。根据实施例，基于设定流量再增加预测项来计算所述提前流量。因此，预测项的效果在于，通过放大每个变化来使设定流量更具动态性(dynamique)。根据实施例，所述预测项取决于对在当前次序和前一次序处观察到的所述设定流量的变化的滤波。因此，预测项允许提供空气流量的变化趋势。根据实施例，相对于常规喘振线来执行定位所述运行点的步骤。根据实施例，相对于提前喘振线来执行定位所述运行点的步骤，所述提前喘振线通过对所述常规喘振线的特定校准来获得，其中按照使所述常规喘振线的至少一部分在相应的增压场中朝向更大的体积流量偏移来进行所述特定校准。根据实施例，所述提前流量表达如下：Da(n)＝Dc(n)+K×[ΔD(n)×T+ΔD(n-1)×(T-1)]其中n是计算的次序值，n-1是计算的次序值n的前一次序值，K是预测范围的校准，T是ΔD(n)和ΔD(n-1)之间的重心(barycentre)的校准，ΔD(n)是在次序n和次序n-1处观察到的空气的设定流量的变化，对应于ΔD(n)＝filtrage[Dc(n)-Dc(n-1)]“filtrage”表示可校准时间常数(Te)的一阶滤波器。根据实施例，在出现连续两个下降的负荷瞬变的情况下，所述方法包括在第二次瞬变开始时对所述设定流量的值进行滤波的步骤。因此，通过将每个负荷瞬变处理为与之前的负荷瞬变和后续的负荷瞬变无关来避免采用错误的值作为提前流量。本专利技术还涉及一种包括存储器的控制发动机的计算机，存储器中存储有软件指令，所述软件指令用于实施如上文所定义的控制提前打开排气阀的方法。附图说明通过阅读以下描述并参照附图可以更好地理解本专利技术。给出这些图是为了说明而非限制本专利技术。已经描述的图1是发动机的空气回路的示意图；已经描述的图2是增压场的图；已经描述的图3是热力发动机的空气回路中的排气管的示意图；图4是使用根据本专利技术的方法的提前流量相对于设定流量的关于时间的函数的图；图5是示出在根据本专利技术的方法中确定的提前喘振线的增压场的图；图6是示出最小实际喘振极限和校准常规喘振线之间的差异的图；图7是示出根据本专利技术的排气阀的提前打开方法的步骤图。具体实施方式不同的图中相同、相似或类似的元件保留相同的参考标记。如图7所示，根据本专利技术的方法主要包括关键情况的识别步骤100和提前打开排气阀14的控制步骤105。因此，在步骤100中，该方法识别关键情况，在此情况下，对排气阀14的常规控制的不足以避免喘振。例如，对于剧烈的负荷瞬变(例如从满负荷突然抬脚)，在一些系统中，由于排气阀14未完全打开，因此在瞬变开始时经常观察到喘振。例如，这可能是由于排气回路13或者是由于最大程度地打开排气阀14的控制和实施之间的等待时间。另一方面，对于不太突然的负荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制排气阀(14)提前打开的方法，所述排气阀与排气管(13)配合，所述排气管(13)具有位于配备热力发动机(5)的涡轮增压器的增压器(3)上游的上游端以及位于所述增压器(3)下游的下游端，其特征在于，所述方法包括：‑检测关键情况的步骤(100)，其中所述关键情况可能引发喘振现象，以及‑在检测到所述关键情况之后，控制所述排气阀(14)提前打开的步骤(105)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.02 FR 15581411.一种控制排气阀(14)提前打开的方法，所述排气阀与排气管(13)配合，所述排气管(13)具有位于配备热力发动机(5)的涡轮增压器的增压器(3)上游的上游端以及位于所述增压器(3)下游的下游端，其特征在于，所述方法包括：-检测关键情况的步骤(100)，其中所述关键情况可能引发喘振现象，以及-在检测到所述关键情况之后，控制所述排气阀(14)提前打开的步骤(105)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测关键情况的步骤(100)基于对驾驶员的愿意(C)的值的分析，以确定开始的负荷瞬变是否为关键情况。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对驾驶员的意愿(C)的值的分析取决于驾驶员的加速意愿的变化梯度、负荷瞬变的起始点以及所述负荷瞬变的符号。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：-确定提前流量(Da)的步骤(103)，-将对应于先前确定的所述提前流量(Da)的运行点定位在增压场中的步骤(104,106)，以及-根据所述运行点在所述增压场中的位置来提前打开所述排气阀(14)的步骤(105)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在设定流量(Dc)的基础上加上预测项(tdp)来计算所述提前流量(Da)。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：克莱门特·波利，
申请(专利权)人：标致雪铁龙汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR