【技术实现步骤摘要】
用于涡轮增压器性能监视和适配的系统
[0001]汽车控制器以及用于此类控制器的配置。
技术介绍
[0002]涡轮增压器用来通过使用通常从引擎的排气气流和/或从辅助源（诸如，电动机）获得的功率来压缩被馈送到引擎中的进气空气（intake air）从而增强引擎性能。通过涡轮增压器压缩机的空气的行为由热力学来描述，并且通常在测试程序中被表征，以生成多变量映射（“压缩机图”）。压缩机图将诸如压缩机叶轮转速、压缩机空气质量流量、压缩机压力比和压缩机等熵效率之类的参数链接在一起。压缩机图中包括定义了压缩机操作极限的边界。例如，压缩机图上的喘振线（surge line）定义了可导致空气反向地流动通过涡轮增压压缩机从而导致功率损失并潜在地损害压缩机的条件。
[0003]压缩机图用来控制各种致动器，以获得合期望的性能。例如，可以使用比例
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积分
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微分（PID）控制以维持增压压力设定点，或者可以使用模型预测性控制（MPC）以根据压缩机图和各种感测的输入（诸如，引擎状况、环境状况和节流阀位置）来优化一
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于控制物理设备的可配置控制器，所述物理设备具有与其相关联的用于控制所述物理设备的操作的多个致动器和用于观测所述物理设备操作的多个特性的多个传感器，所述可配置控制器包括：状态观测器，其被配置成通过与所述多个传感器通信来捕获所述物理设备的当前状态；以及低级别控制器，其被配置成使用至少所述致动器来控制所述物理设备的行为；以及引擎控制单元（ECU），其耦合到所述低级别控制器，所述ECU被配置用于通过以下各项来分析所述物理设备的健康状态（SOH）：使用所述物理设备的一个或多个模型来估计所述物理设备中的第一参数的操作值；使用传感器来测量所述物理设备中的第一参数的操作值；将针对第一参数的估计值与测量值进行比较，以计算第一参数中的差异；以及使用第一参数中的差异来计算所述物理设备的SOH。2.根据权利要求1所述的可配置控制器，其中所述物理设备是具有与其相关联的涡轮增压器和增压空气冷却器（CAC）的内燃机，所述CAC具有出口，所述多个传感器中的一个传感器被定位在所述出口处以用于感测CAC出口的温度，并且第一参数是CAC出口温度。3.根据权利要求1所述的可配置控制器，其中所述ECU被配置成存储SOH，以用于以后在对所述物理设备的维护操作期间来检索。4.根据权利要求1所述的可配置控制器，其中所述ECU被配置成将所述SOH传输到远程存储器位置，以用于在所述物理设备的维护操作中使用。5.根据权利要求1所述的可配置控制器，其中所述低级别控制器被配置成使用一个或多个边界条件来控制所述物理设备的行为，并且所述ECU适于使用SOH来修改由所述低级别控制器使用的边界条件中的一个或多个。6.根据权利要求1所述的可配置控制器，其中所述低级别控制器被配置成使用一个或多个目标条件来控制所述物理设备的行为，并且所述ECU适于使用SOH来修改由所述低级别控制器使用的目标条件中的一个或多个。7.根据权利要求1所述的可配置控制器，其中所述可配置控制器进一步被配置成：存储随时间的多个SOH值，计算SOH趋势，以及预测所述物理设备的一个或多个部件的性能故障的时间。8.根据权利要求1所述的可配置控制器，其中所述可配置控制器进一步被配置成：使用SOH来确定所述物理设备的部件是否达到性能故障的阈值；标识所述物理设备的性能降低或接收所述物理设备的性能降低的指示；以及或者：如果所述部件已经达到性能故障的阈值，则向用户报告所述部件是性能降低的候选根本原因；或者如果所述部件没有达到性能故障的阈值，则向用户报告所述部件不是性能降低的候选根本原因。9.根据权利要求1所述的可配置控制器，其中所述物理设备是具有与其相关联的涡轮增压器的内燃机，所述涡轮增压器具有压缩机，并且所述低级别控制器使用针对涡轮增压器的压缩机图，进一步地，其中所述ECU适于使用SOH来修改所述压缩机图。
10.根据权利要求9所述的可配置控制器，其中所述压缩机图包括喘振线，并且所述ECU适于鉴于SOH来调整喘振线。11.一种操作物理设备和相关联的可配置控制器的方法，所述物理设备具有用于控制所述物理设备的操作的多个致动器和用于观测所述物理设备操作的多个特性的多个传感器，其中所述多个致动器和所述多个传感器可操作地链接到所述可配置控制器，所述方法包括：通过与所述多个传感器通信来捕获所述物理设备的当前状态；使用至少所述致动器来控制所述物理设备的行为；使用所述物理设备的一个或多个模型来估计所述物理设备中的第一参数的操作值；使用传感器来测量所述物理设备中的第一参数的...
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