[发明专利]用于内燃机的控制系统和控制方法

说明书

本发明涉及用于内燃机(ICE)(200)的控制系统(202)，其包括空气存储容器和阀系统，用于在涡轮增压器不能满足需求的情况下升高进气压力。本发明还涉及用于控制这样的ICE(200)并且避免涡轮延迟的对应方法，并且还涉及与其相关的计算机程序。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机(ICE)的控制系统。本发明还涉及一种用于控制ICE的对应方法，并且还涉及与其相关的计算机程序。

背景技术

涡轮增压器通常结合内燃机而被使用，涡轮增压器包括由排气流驱动的涡轮。因此，被涡轮吸收的能量然后经由轴传递到压缩机，压缩机被布置成压缩内燃机的进气侧的空气并因此增加燃烧室中的空气量。这意味着更大量的燃料能够供应到发动机中的燃烧室，由此增大发动机的扭矩和动力。

在旨在用于例如商用车辆的涡轮增压柴油发动机中，在启动期间，来自发动机的可用扭矩通常有点不足。原因在于，配备有涡轮增压器的发动机比正常吸气发动机在低转速下表现要差，因为涡轮增压器是吸气的阻碍。该发动机具有比正常吸气发动机差的启动性能的事实意味着未供应对于涡轮柴油发动机典型的空气量。这进而意味着在低转速时必须限制喷射到发动机中的燃料的量，以便使由于空气的缺乏而导致的来自不完全燃烧的烟量最小化。涡轮增压器将以增大的排气能量供应附加量的空气，这将允许增加的燃料量并且由此允许增加的发动机扭矩和发动机动力。

上述事件的顺序更加是不利的，因为它导致发动机的启动阶段期间的降低的性能。在启动阶段期间，用户将进一步感到发动机“不足”，因为已经需要限制在初始“吸气发动机”阶段期间供应的燃料量，也称为涡轮延迟(turbo-lag)。

消除上述涡轮延迟的一种方法是在要求发动机响应的该启动阶段期间将一定量的压缩空气供应到发动机。例如，US6138616公开了优选配备有涡轮单元的内燃机中的一种装置，其中，涡轮功能能够比先前已知的装置中更早地开始，并且这增加了发动机的起动扭矩。特别地，US6138616公开了一种用于将空气供应到内部发动机的设备，其中，在从主阀进行普通空气供应之后，次级阀装置被用于将附加的空气供应到气缸。

然而，尽管所公开的设备对现有发动机提供了大的改进，但仍存在对US6138616中所述的设备进行改进的进一步空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于提高涡轮增压内燃机的性能的控制系统和控制方法。

根据本发明的一个方面，以上目的至少部分地通过用于控制对内燃机(ICE)的空气供应的控制系统来实现，该ICE包括至少一个气缸，所述至少一个气缸包括用于将空气供应到所述至少一个气缸的入口，所述系统包括：容器，该容器用于压缩空气存储；管道，该管道用于将压缩空气从所述容器供应到所述至少一个气缸的入口；机械控制阀装置，该机械控制阀装置用于将压缩空气从所述管道供应到所述至少一个气缸，该机械控制阀装置包括用于将普通空气供应到所述至少一个气缸的第一阀，该第一阀能够在关闭位置和打开位置之间移动，在该关闭位置，普通空气不能被供应到所述至少一个气缸，而在该打开位置，普通空气被供应到所述至少一个气缸，所述第一阀包括：通道，该通道连接到所述管道，用于通过该通道将压缩空气供应到所述至少一个气缸；电控制阀，该电控制阀布置在所述管道中并且被设置用于控制压缩空气到所述至少一个气缸的供应；和控制单元，该控制单元连接到电控制阀并且被配置成操作该电控制阀，其中，该控制单元被配置成根据ICE的操作模式将压缩空气供应到所述至少一个气缸。

在ICE的操作期间，允许空气和燃料进入气缸中。根据本公开，提供到ICE的空气是一定量的普通空气(例如，通过涡轮增压器经由正常空气入口通路提供到气缸中)和一定量的压缩空气的组合。当提供到气缸的普通空气的量不足以允许ICE的期望的操作时，将压缩空气从用于压缩空气存储的容器供应到气缸。这样的情形可以例如在涡轮增压器没有(尚未)完全操作时出现。