[发明专利]用于控制压缩机的运行的方法

说明书

相关申请

本申请要求于2011年2月10日提交的英国专利申请No.1102342.1的优先权，为了所有目的将其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及增压发动机系统，并且特别涉及用于控制形成此种系统的一部分的压缩机的方法。

背景技术

已知使用由排气驱动的涡轮增压器或机械增压器来改进柴油发动机的扭矩和排放性能。对于强力增压的柴油发动机，无论是机械增压还是涡轮增压，该增压器的压缩机的出口温度(T_comp-out)都通常是确定最大许用增压水平的限制因素。存在许多因素来确定极限T_comp-out，例如用于制造发动机的进气歧管的材料，但通常这些因素中最起码的因素与压缩机焦化有关，该压缩机焦化是由高温时通过压缩机的发动机窜漏气体所引起的。焦化逐渐降低压缩机效率，从而导致较高的进气温度、增大的泵浦损失和更高的涡轮增压器转速。

因此已知为了防止这种焦化，最大许用T_comp-out以及因此的增压压力和最大功率都被限制在能够达到水平之下，并且T_comp-out正成为对由发动机能输送的最大功率和扭矩的约束。

例如，JP2005/180362公开了一种方法和设备，其中电子控制单元执行包括以下步骤的程序：检测排放的空气温度TC的步骤、判断排放的空气温度TC是否高于预定温度TC(1)的步骤以及当排放的空气温度TC高于预定温度TC(1)时通过降低机械增压压力来降低排放的空气温度TC的步骤。预定温度TC(1)是低于涡轮增压器中发生焦化时的温度的温度。

此种控制方法是不利的，因为对于大多数客车用户来说，在与最大许用压缩机出口温度相关的工况下运行的时间比例非常小。这是由于最大许用压缩机出口温度T_{comp_out_limit}通常只关联于当在温暖的环境温度下接近发动机最大额定功率运行发动机时。因此对于这些用户来说，固定的T_{comp_out_limit}是对发动机的可用性能的不必要的限制。

发明内容

本发明人已经认识到上述方法的问题并且在此提供了至少部分解决它们的方法。在一个实施例中，用于控制被设置为供应增压空气至发动机的压缩机的运行的方法包括：基于压缩机出口温度与运行时间的函数改变最大许用压缩机出口温度，以及控制压缩机的运行以便不超过该最大许用压缩机出口温度。

在一个示例中，最大许用压缩机出口温度可以基于压缩机在高于阈值的各温度处已经运行的时间量。因此，压缩机可以运行的温度可以不仅受限于预设最大温度，而是实际上受限于在压缩机的整个寿命期间的波动，以便最大化压缩机可能花费在相对高的运行温度时的时间，由此最大化增压压力且增加发动机效率。

当单独或结合附图阅读时，上述优点和其他优点以及本发明的特征将从下面的具体实施方式中变得明显。

应当明白，以上概要是用于以简化形式引入在具体实施方式中更详细描述的方案选择。并不打算指明所要求保护的主体的关键或本质特征，其范围由所附权利要求独一无二地限定。此外，要求保护的主体不限于解决在上面或本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是根据本公开的一个实施例的增压发动机系统的方框图。

图2是根据本公开的用于控制增压器的方法的简化流程图。

图3是由形成图1所示发动机系统的一部分的电子控制单元来执行的控制例程的示意图。

图4是示出压缩机出口温度、时间和压缩机效率之间的关系的图表。

图5是示出根据本公开的实施例的用于控制涡轮增压器的方法的流程图。

具体实施方式

本公开的一个目的是提供最大化增压发动机性能的方法。根据本公开的第一方面，提供一种用于控制被设置为供应增压空气至发动机的压缩机的运行的方法，其中该方法包括：基于压缩机出口温度与运行时间的函数改变最大许用压缩机出口温度，以及控制压缩机的运行以便不超过最大许用压缩机出口温度。

压缩机温度与运行时间的函数可以是表明压缩机在预定压缩机出口温度时的等效总运行时间的总老化因数。改变最大许用压缩机出口温度可以包括降低最大许用压缩机出口温度。

许用最大压缩机出口温度可以根据总老化因数和许用最大压缩机出口温度之间的预定关系被降低。该预定关系可以是保持最大压缩机出口温度处于第一较高温度直到总老化因数超过预定值，且然后降低许用最大压缩机出口温度至压缩机不会发生进一步焦化的较低温度。