[发明专利]用于控制增压系统的方法

说明书

本发明涉及一种控制内燃机的具有增压级的增压系统的方法，增压级包括压缩机和涡轮机，所述方法包括：获取运行状态额定值；设置可变几何形状涡轮的最大调节标准，其包括：得出额定进气压力；得出可变几何形状涡轮的额定状态；得出实际排气背压；得出涡轮机后方的实际废气压力；得出最大排气背压；确定可变几何形状涡轮的调节标准，可变几何形状涡轮的调节标准限制可变几何形状涡轮的额定状态，使得相对于不考虑可变几何形状涡轮的调节标准情况下的实际进气压力适应于额定进气压力的调整，能加速进行实际进气压力适应于额定进气压力的调整。本发明还涉及一种用于实施所述方法的控制单元以及一种具有这种控制单元的内燃机和一种机动车。

技术领域

本发明涉及一种控制内燃机的增压系统的方法和一种用于控制内燃机的增压系统的控制单元。

背景技术

通常已知用于尤其机动车领域中的内燃机的增压系统，其用于增大内燃机的气缸中的进气压力，从而更多且压缩度更高的空气可用于更高燃料量的燃烧并且因此提高了内燃机(VKM)的功率。

为了提高进气压力，例如已知涡轮增压器和压缩机。涡轮增压器包括压缩机并且可以配设有自有的驱动装置(例如电动机)，该自有的驱动装置与压缩机机械耦连，或者涡轮增压器与被内燃机废气驱动的涡轮机机械地耦连。

现在，这种废气涡轮增压器是机动车领域用于增大进气压力的最广泛的解决方案。现代的废气涡轮增压器为了改善功率控制配备有旁通阀(也称为“废气门”)和/或可变几何形状涡轮，可变几何形状涡轮具有可调节的固定的导向叶片，通过这些导向叶片可以减小或扩大有效的流动横截面。当调节叶片的冲角时可以改变气体流量。典型地例如，如此调节或控制导向叶片的冲角，使得在小的气体流量和高的功率需求下通过减小流动横截面来增大涡轮增压器的功效，而在高的气体流量和低的功率需求下通过扩大流动横截面来降低涡轮增压器的功效。因此，最终可以增大或减小用于将燃烧用空气压入气缸中的进气压力。该进气压力是可获取的内燃机功率潜能的决定性因素之一。

由专利文献DE 10 2008 005 121 A1中已知一种方法，其中，如此调节可变几何形状涡轮(VGT；可调节的导向叶片)，从而涡轮机提供规定的通过量。

由专利文献EP 1 178 192 A2中还已知根据内燃机(例如柴油机)的其它运行参数来控制可变几何形状涡轮。这样的参数可以是速度、润滑油消耗或冷却水温度或其它变量。专利文献DE 10 2008 063 935 A1涉及一种方法，在该方法中，将针对瞬态运行状态(正阶跃)预测的进气压力和排气背压的值与相应的额定值进行比较，并计算出对应的阻尼器脉冲，这些阻尼器脉冲得出输出阻尼器脉冲，并且由输出阻尼器脉冲确定用于调节可变几何形状涡轮的操控信号(先导-占空比)。

由专利文献DE 10 2014 210 026 A1还已知，根据额定进气压力和得出的进气压力增大调整来控制增压系统。由专利文献DE 10 2008 005 121 A1已知另外的用于通过调整涡轮几何(在那里是旋转叶片)使实际进气压力适应于额定进气压力的方法。因此要防止效率变化。

但在已知的解决方案中，可能存在不能最佳地调节起动性能的问题。在这些已知的解决方案中，使用对涡轮机调整元件(废气门和/或可变几何形状涡轮)的操控，同时额定状态量仅用于废气侧(涡轮机前后)的确定环节。但由于换气损失，这些量对于产生有效的发动机力矩或可用的功率也可能是重要的。

发明内容

尽管从现有技术中基本上已知用于调节增压系统的方法和控制系统，但本发明所要解决的技术问题在于提供一种改进的用于控制这种增压系统的方法以及一种相应的用于控制这种增压系统的控制单元。

根据第一方面，所述技术问题按照本发明通过一种控制内燃机的具有增压级的增压系统的方法解决，其中，所述增压级包括压缩机和涡轮机，并且所述涡轮机能够通过可变几何形状涡轮的操控装置调节，其中，所述方法包括：

-获取运行状态额定值；