[发明专利]用于自适应学习值和基于该值控制发动机的涡轮增压器的系统和方法

说明书

根据本公开的原理的系统包括目标涡轮增压器位置模块和涡轮增压器控制模块。目标涡轮增压器位置模块基于由涡轮增压器的压缩机产生的功率、涡轮增压器的涡轮中的轴的惯性和由涡轮产生的功率之间的关系来确定涡轮增压器的目标位置。目标涡轮增压器位置包括目标叶片位置和目标废气门位置中的至少一个。涡轮增压器控制模块基于目标涡轮增压器位置来控制涡轮增压器。

技术领域

本公开涉及内燃机，并且更具体地，涉及用于自适应地学习值以及基于该自适应学习的值来控制发动机的涡轮增压器的系统和方法。

背景技术

本文提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。当前署名的发明人的工作，就其在该背景部分所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言，既不明确地也不隐含地被认可为是本公开的现有技术。

内燃机在汽缸内燃烧空气和燃料混合物以驱动活塞，这产生驱动扭矩。进入发动机的空气流动通过节流阀来调节。燃料控制系统调整被喷射的燃料的比率，以向汽缸提供所期望的空气/燃料混合物。增加提供至汽缸的空气和燃料量通常提高了发动机的扭矩输出。

使用涡轮增压器以通过将额外的空气推进汽缸来提高内燃机的效率。涡轮增压器包括涡轮和压缩机。涡轮被发动机产生的排气驱动，并且反过来使用排气的动力将压缩机驱动。然后，压缩机压缩进入汽缸的空气以将更多空气推入汽缸。由涡轮增压器提供的升压量(进气压缩量)通常通过调整废气门的位置来控制，该废气门允许排气绕过涡轮。由可变几何形状涡轮增压器提供的升压量通过调整可变几何形状涡轮增压器内叶片的位置来控制。

发明内容

根据本公开的原理的系统包括目标涡轮增压器位置模块和涡轮增压器控制模块。目标涡轮增压器位置模块基于由涡轮增压器的压缩机产生的功率、涡轮增压器的涡轮中的轴的惯性与由涡轮产生的功率之间的关系式来确定涡轮增压器的目标位置。目标涡轮增压器位置包括目标叶片位置和目标废气门位置中的至少一个。涡轮增压器控制模块基于目标涡轮增压器位置来控制涡轮增压器。

通过详细的描述、权利要求和附图本公开的其它应用领域将变得显而易见。详细的描述和具体的示例仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

通过详细的描述和附图本公开将变得更易理解，其中：

图1是根据本公开的原理的示例性发动机系统的功能框图；

图2至图4是根据本公开的原理的示例性控制系统的功能框图；以及

图5是示出根据本公开的原理的示例性控制方法的流程图。

在附图中，附图标记可被重复使用以标识类似的和/或相同的元件。

具体实施方式

通过将跨涡轮增压器的压缩机的压力比的实际值与压缩机压力比的目标值之间的误差最小化，发动机控制系统通常使用反馈方法来控制涡轮增压器的位置。基于来自压力传感器的输入来确定压缩机压力比，该压力传感器设置在压缩机的上游和下游。因此，如果传感器中的一个或两个出现故障，则涡轮增压器位置不如期望的那样被控制。

为了避免这个问题，除了或代替上述的反馈方法，一些发动机控制系统可使用前馈方法。此外，前馈方法可以提高瞬态系统响应。前馈方法通常包括使用基于物理学的模型来确定涡轮增压器位置的目标值。然而，现有的基于物理学的模型不能准确地捕获涡轮增压器系统的物理特性，这不利地影响了涡轮增压器位置控制。此外，现有的基于物理学的模型包括一些系数，这些系数要通过耗时的校准工作来确定。