压缩机压力比的控制制造技术

本文描述的本发明专利技术的实施例包括用于车辆的控制系统。该控制系统包括控制模块，该控制模块基于压缩机的估计模型动态地计算将由压缩机产生的第一功率值(PC)。该控制系统还包括功率项估计器模块，该功率项估计器模块基于所测量的压缩机的压缩机压力比(βc

【技术实现步骤摘要】
压缩机压力比的控制引言本公开涉及内燃机，更具体地涉及涡轮增压内燃机的压缩机功率比的控制。发动机控制包括基于期望的发动机输出控制发动机运行中的参数，包括发动机速度和发动机负荷、以及所产生的运行，例如包括发动机排放。由发动机控制方法控制的参数包括气流、燃料流以及进气阀和排气阀设置。增压空气可被提供给发动机，以相对于自然吸气进气系统向发动机提供增加的燃烧气流，从而增加发动机的输出。涡轮增压器利用发动机的排气系统中的能量来驱动向发动机提供增压空气的压缩机。示例性的涡轮增压器可以包括可变几何形状的涡轮增压器(VGT)，使得能够调节为排气系统中的给定条件提供的增压空气。增压器利用例如由附件皮带提供的来自发动机的机械动力来驱动向发动机提供增压空气的压缩机。发动机控制方法控制增压空气以便控制发动机内产生的燃烧和发动机产生的输出。废气再循环(EGR)是可以由发动机控制来控制的另一个参数。发动机的排气系统内的废气流已耗尽氧并且基本上是惰性气体。当废气被引入或保持在燃烧室内与结合燃料和空气的燃烧充气结合时，废气缓和燃烧、降低输出和绝热火焰温度。EGR还可以在先进的燃烧策略中与其他参数相结合地受控，例如包括均匀充气压缩点火(HCCI)燃烧。EGR也可以受控改变所产生的废气流的特性。发动机控制方法控制EGR以便控制发动机内所产生的燃烧和发动机所产生的输出。用于发动机的空气处理系统管理进入发动机的进气和EGR的流动。必须装备空气处理系统以满足增压空气组成目标(例如EGR组分目标)以实现排放目标，以及满足总的可用空气目标(例如增压流量质量流量)以实现期望的功率和扭矩目标。最强烈地影响EGR流的致动器通常影响增压流，并且最强烈地影响增压流的致动器通常影响EGR流。因此，具有现代空气处理系统的发动机呈现具有耦合的输入-输出响应回路的多输入多输出(MIMO)系统。MIMO系统中，输入被耦合，即输入-输出响应回路彼此影响，其在本领域中是众所周知的挑战。发动机空气处理系统呈现了进一步的挑战。发动机以宽范围的参数运行，这些参数包括可变发动机速度、可变扭矩输出、以及可变加燃料和正时时间表。在许多情况下，系统的精确传递函数不可用和/或标准去耦计算所需的计算力不可用。
技术实现思路
在此描述的本专利技术的实施例包括用于车辆的控制系统。该控制系统包括控制模块，该控制模块基于压缩机的估计模型动态地计算将由压缩机产生的第一功率值(PC)。该控制系统还包括功率项估计器模块，该功率项估计器模块基于所测量的压缩机的压缩机压力比(βcmeas)来动态地计算第二功率值(PU)。控制模块还通过将第一功率值和第二功率值相加来计算将由发动机产生的功率量(Ptdes)。控制模块还调节致动器的位置，产生待产生的功率量。在一个或多个示例中，控制模块还通过将第三功率值(PID)添加到第一功率值(PC)和第二功率值(PU)来计算将由发动机产生的功率量。功率项估计器模块计算第二功率值(PU)，并行计算第一功率值(PC)。通过功率项估计器模块计算第二功率值(PU)包括计算估计的压缩机压力比(βcest)。功率项估计器通过计算使用闭合回路运行来计算估计的压缩机压力比(βcest)，其中c是预定值，Pt是由发动机产生的功率量，Pc是由压缩机产生的估计功率量，PU是在先前迭代中产生的第二功率值，ηm是压缩机的机械效率。在一个或多个示例中，由功率项估计器模块计算第二功率值(PU)包括计算其中k1和k2是预定值。功率项估计器响应于控制模块在闭合回路模式下运行而计算第二功率值(PU)。本专利技术的实施例还包括一种通过发动机产生功率的方法。该方法包括由控制模块基于压缩机的估计模型计算将由压缩机产生的第一功率值(PC)。该方法进一步包括由功率项估计器模块基于估计的功率压缩机压力比(βcest)来计算第二功率值(PU)，其中估计的功率压缩机压力比(βcest)基于测量的压缩机的压缩机压力比(βcmeas)。该方法还包括由控制模块通过将第一功率值和第二功率值相加来计算将由发动机产生的功率量(Ptdes)。该方法还包括通过控制模块调节活塞的位置以产生待产生的功率量。在一个或多个示例中，该方法进一步包括由控制模块通过将第三功率值(PID)添加到第一功率值(PC)和第二功率值(PU)来计算将由发动机产生的功率量。功率项估计器模块计算第二功率值(PU)，并行计算第一功率值(PC)。通过功率项估计器模块计算第二功率值(PU)包括计算估计的压缩机压力比(βcest)。功率项估计器通过计算使用闭合回路运行来计算估计的压缩机压力比(βcest)，其中c是预定值，Pt是由发动机产生的功率量，Pc是由压缩机产生的估计功率量，PU是在先前迭代中产生的第二功率值，ηm是压缩机的机械效率。在一个或多个示例中，由功率项估计器模块计算第二功率值(PU)包括计算其中k1和k2是预定值。功率项估计器响应于控制模块在闭合回路模式下运行而计算第二功率值(PU)。本专利技术的实施例还包括一种发动机系统，该发动机系统包括发动机、包括压缩机的涡轮增压器、控制模块和功率项估计器模块。控制模块基于压缩机的估计模型动态地计算将由压缩机产生的第一功率值(PC)。功率项估计器模块基于所测量的压缩机的压缩机压力比(βcmeas)来动态地计算第二功率值(PU)。控制模块通过将第一功率值和第二功率值相加来计算将由发动机系统(Ptdes)产生的功率量。控制模块调节活塞的位置以产生待产生的功率量。在一个或多个示例中，控制模块还通过将第三功率值(PID)添加到第一功率值(PC)和第二功率值(PU)来计算将由发动机产生的功率量。功率项估计器模块计算第二功率值(PU)，并行计算第一功率值(PC)。通过功率项估计器模块计算第二功率值(PU)包括计算估计的压缩机压力比(βcest)。功率项估计器通过计算使用闭合回路运行来计算估计的压缩机压力比(βcest)，其中c是预定值，Pt是由发动机产生的功率量，Pc是由压缩机产生的估计功率量，PU是在先前迭代中产生的第二功率值，ηm是压缩机的机械效率。在一个或多个示例中，通过功率项估计器模块计算第二功率值(PU)包括计算其中k1和k2是预定值。功率项估计器响应于控制模块在闭合回路模式下运行而计算第二功率值(PU)。通过以下结合附图的详细描述，本专利技术的上述特征和优点以及其它特征和优点将变得显而易见。附图说明其他特征、优点和细节仅作为示例出现在以下详细描述中，该详细描述参考附图，其中：图1描绘了包括增压涡轮增压发动机系统的车辆；图2描绘了示出可以嵌入在控制模块内的控制系统的各种实施例的数据流图；图3描绘了示出可以嵌入在控制模块内的控制系统的各种实施例的数据流图；图4A和图4B描绘了当计算将由发动机产生的功率量(Ptdes)时使用和不使用未建模的功率项PU之间的比较；图5示出了根据一个或多个实施例的功率项估计器的数据流图；图6描绘了根据一个或多个实施例的功率项估计器的另一数据流图；图7描绘了根据一个或多个实施例用于计算将在发动机中产生的功率量的流程图。具体实施方式以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如在此所使用的，术语模块指的是可以包括专用集成电路(AS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的控制系统，所述控制系统包括：控制模块，配置为基于压缩机的估计模型动态地计算将由所述压缩机产生的第一功率值(PC)；功率项估计器模块，配置成基于所测量的所述压缩机的压缩机压力比(βc

【技术特征摘要】
2018.04.16 US 15/9538541.一种用于车辆的控制系统，所述控制系统包括：控制模块，配置为基于压缩机的估计模型动态地计算将由所述压缩机产生的第一功率值(PC)；功率项估计器模块，配置成基于所测量的所述压缩机的压缩机压力比(βcmeas)来动态地计算第二功率值(PU)；所述控制模块还配置为通过将所述第一功率值和所述第二功率值相加来计算将由发动机产生的功率量(Ptdes)；所述控制模块，配置为调节致动器的位置，产生所述的待产生的功率量。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制模块还配置为通过将第三功率值(PID)添加到所述第一功率值(PC)和所述第二功率值(PU)来计算将由所述发动机产生的所述功率量。3.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述功率项估计器模块计算所述第二功率值(PU)，并行计算所述第一功率值(PC)。4.根据权利要求1所述的控制系统，其中，由所述功率项估计器模块计算所述第二功率值(PU)包括计算估计的压缩机压力比(βcest)。5.根据权利要求4所述的控制系统，其中，所述功率项估计器通过计算使用闭合回路运行来计算所估计的压缩机压力比(βcest)。其中c是预定值，Pt是由所述发动机产生的功率量，Pc是由所述压缩机产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·孔特，V·阿尔菲里，F·卡斯特里娜，S·萨里内利，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US