[发明专利]标定涡轮增压器的方法

说明书

本申请是2009年1月16日提交的、名称为“标定涡轮增压器的方法”、申请号为200780026954.8的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种标定包括涡轮机和压缩机的涡轮增压器以设置涡轮增压器可变喷嘴的标定流量位置的方法。

背景技术

为了提高内燃机的热效率来减少其燃料消耗，包括可变喷嘴(VNT)的涡轮增压器系统被广泛应用。这种可变喷嘴是可调整的以使通道面积和/或喷嘴的几何形状能够在最小流量位置和最大流量位置之间进行设置。

根据已知技术，可变喷嘴由具有最大流量位置和最小流量位置的停止位置的致动机构操作。在这种系统中，假设每个单个涡轮增压器的机械的和流量的相关结构位于一定的范围内。但是，近来对装备有这样的涡轮增压器系统的内燃机的排气测量的要求变得更加严格了。因此，各个涡轮增压器产品之间的偏差不再是可以忽略的。

发明内容

本发明的目的是提供一种标定涡轮增压器的方法，该方法能够减小各个涡轮增压器产品之间的特性偏差，特别是其最小流量位置的偏差。

具有独立权利要求特征的标定涡轮增压器的方法解决了该目的。从属权利要求限定了更多的有利改进。

根据本发明的第一方面，标定包括涡轮机和压缩机的涡轮增压器以设置所述涡轮增压器可变喷嘴的标定流量位置的方法包含以下步骤：通过预定流体供应来驱动涡轮增压器；改变所述可变喷嘴的流量位置，同时监测涡轮增压器的转速；当监测的涡轮增压器的转速达到预定速度时设定可变喷嘴的流量位置为标定流量位置。

根据本发明的第一方面，涡轮增压器基于涡轮增压器的转速进行标定。因此，影响涡轮增压器系统特性的各个产品之间的差异可根据把涡轮增压器的转速看作是必要的常数进行调整。

根据本发明的第二方面，标定包括涡轮机和压缩机的涡轮增压器以设置所述涡轮增压器的可变喷嘴的标定流量位置的方法包含以下步骤：通过预定流体供应来驱动涡轮增压器；改变所述可变喷嘴的流量位置，同时监测所述压缩机的出口压力；当监测的所述压缩机的出口压力达到预定压力时设定可变喷嘴的流量位置为标定流量位置。

根据本发明的第二方面，压缩机的出口压力在各个产品之间保持恒定的值，以便补偿由于涡轮增压器系统的制造引起的任何偏差。

应该注意到根据本发明的第一方面和第二方面的解决方案能够适当地互相结合。特别地，涡轮增压器的转速和压缩机的出口压力能够被用来标定涡轮增压器系统的最小流量位置。

根据本发明的优选方案，标定流量位置是所述可变喷嘴的最小流量位置。特别地，最小流量位置是喷嘴范围的精密部分，该喷嘴范围由涡轮增压器系统的制造引起。因此，将流量位置标定到最小流量位置是最有利的。

根据本发明的优选方案，在改变流量位置的步骤中，可变喷嘴的流量位置从开启位置向闭合位置变化。可变喷嘴的流量位置从开启位置向闭合位置的变化对应于涡轮增压器系统的一个实际运行过程。因此，标定的精确性能够得到提高。

根据本发明的优选方案，为了通过预定流体供应来驱动涡轮增压器，通过所述的可变喷嘴把空气供应到涡轮增压器的涡轮机的进口。空气可以通过简单的方式处理并且可以在任何试验台处提供。

根据本发明的优选方案，监测空气供应的压力和/或温度。了解空气供应的压力和/或温度是提高标定方法再现性的一个选择。

根据本发明的优选方案，空气供应的压力和/或温度被控制为基本恒定。如上所述，标定方法的再现性能够被提高。因此，在根据本发明的方法所标定的所有涡轮增压器中空气供应的热力学特性应该是相同的。

根据本发明的优选方案，涡轮机的出口是不受限制的。保持涡轮机的出口不受限制，即，不在出口上设置任何节流口，这就更加提高了标定方法的再现性。

根据本发明的优选方案，润滑剂被供应进入和排出待润滑的涡轮增压器的各部分。涡轮增压器系统的润滑是必需的，以便提供与实际运行相当的涡轮增压器系统的工作状态。这更加提高了标定的精确性。

根据本发明的优选方案，进入和排出涡轮增压器的润滑剂的压力和/或温度被监测。而且，进入和排出涡轮增压器的润滑剂的压力和/或温度被控制在预定范围内。保持润滑剂的压力和/或温度在预定范围内会进一步提高标定的再现性和提供确定的工作状态。

根据本发明的优选方案，所述压缩机的进口与大气空气连接并且其出口设置有扼流孔板。因为对扼流孔板的出口压力检测方便，所以在压缩机的出口设置扼流孔板提高了标定的精确性。特别地，在其出口包含扼流孔板的压缩机的热力学特性适用于根据本发明的标定方法。