[发明专利]用于喘振控制的方法和系统

说明书

本发明涉及用于喘振控制的方法和系统，提供了用于校准压缩机喘振线的方法和系统。在一个示例中，方法包括除基于压缩机压力比之外还基于车辆速度而调整压缩机喘振线。例如，在高于阈值车辆速度的较高的车辆速度下，较不积极的喘振线校准可以被利用，以便提高驾驶性能，而在低于阈值车辆速度的较低的车辆速度下，较积极的喘振线校准可以用于NVH减轻。

技术领域

本申请涉及适于发动机系统中的喘振线校准的方法和系统，该发动机系统配置有连续可变的压缩机再循环阀以改善喘振控制。

背景技术

发动机系统可以配置有升压设备(诸如涡轮增压器或机械增压器)，用于提供升压空气充气并提高峰值功率输出。压缩机的使用允许较小排量的发动机提供与较大排量的发动机一样多的功率，但具有额外的燃料经济益处。然而，压缩机易于喘振。例如，当操作者松开加速器踏板时，发动机进气节气门闭合，从而导致减小的前向流量通过压缩机和喘振的可能。因此，喘振除了引起驾驶性能和特性问题之外，还能够导致NVH问题，诸如来自发动机进气系统的不期望的噪声。例如，在硬喘振期间，压缩机允许空气通过压缩机暂时回流，这导致快速的高振幅振荡，而在软喘振期间，经历较小的压力振荡。

导致硬喘振的压缩机工作点能够在压缩机映射图上被识别，压缩机映射图按压缩机压力比对压缩机流率而绘制。如果压缩机的工作点移动至“喘振线”的左侧，则发生硬喘振。因此，发动机控制器旨在调整压缩机操作以避开喘振线的左侧的硬喘振区域。当压缩机映射图上的恒定的压缩机转速线具有正斜率时，软喘振经常发生。虽然软喘振表征为稳态状况期间压力和流量的小振幅振荡，但是当振幅足够大时，软喘振振荡也能够导致听得见的NVH和/或驾驶性能问题。另一个压缩机NVH问题被称为“踩加速器踏板啸叫”，通常在踩加速器踏板期间发生。

为了解决任一形式的压缩机喘振以及踩加速器踏板啸叫，发动机系统可以包括压缩机再循环阀(CRV)，诸如在压缩机两端耦接的连续可变的压缩机再循环阀(CCRV)。这种阀的一个示例由Narayanan等人在专利申请US20120328410中示出。响应于任何喘振指示，阀的开度可以增加，从而将一部分空气从压缩机出口再循环至压缩机入口并使升压压力快速衰减。产生的压缩机流量的增加和压缩机压力比的减小使压缩机的工作点移动远离喘振线。CCRV还能够用于避开在踩加速器踏板期间通过有区别地校准喘振线而导致不期望的噪声水平的啸叫映射图上的区域。

发明内容

然而，本发明人在此已经认识到在喘振线校准期间可以发生的潜在问题。具体地，被校准以减少软喘振和踩加速器踏板啸叫的喘振线可以导致扭矩损失。作为一个示例，被校准以避开软喘振区域和/或踩加速器踏板啸叫区域的喘振线可以导致其中存在不充分的可用于产生升压的涡轮功率的压缩机工作点。因此，这可以导致扭矩损失。例如，如果CCRV被打开以阻止压缩机的工作点横跨至积极校准(aggressively calibrated)的喘振线的左侧，则升压压力和发动机扭矩输出可以在踩加速器踏板的情况下达不到需求的扭矩。这能够降低车辆特性并劣化车辆驾驶性能。

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于升压发动机的方法来解决，该方法包含：依据车辆速度的函数来适应(adapting)车辆操作期间压缩机映射图的喘振线。以此方式，踩加速器踏板啸叫能够被解决，而不会在踩加速器踏板的情况下降低升压发动机性能。