[发明专利]用于降低发动机瞬态燃料消耗率的方法及系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及涡轮增压的内燃发动机，更为具体地涉及一种具有排气再循环(EGR)系 统的涡轮增压的内燃发动机。

【背景技术】

如现有技术中已知的，高性能、高转速发动机经常装配有涡轮增压器用于在较宽的发 动机运转范围内增加能量密度，和EGR系统用于减少NOx排放的产生。

更为具体地，涡轮增压器使用排气能量的一部分以增加传输至发动机燃烧室的充气 (即增压)的质量。

更大质量的空气可与更多量的燃料燃烧，从而导致与自然吸气发动机相比增大的动 力、扭矩和燃料经济性。

典型的涡轮增压器包括由共用轴连接的压缩机和涡轮。排气驱动涡轮，涡轮驱动压缩 机，其顺次压缩环境空气并将其引导入进气歧管中。连续可变几何涡轮增压器(VGT)允 许在发动机转速范围内连续优化进气气流。在柴油发动机内，这通过修改涡轮定子上的进 气导向叶片的角度来实现，且结合所需的扭矩响应、燃料经济性和排放要求来确定进气导 向叶片的最佳位置。

【发明内容】

本发明的一个目的在于提供一种用于降低发动机燃料消耗率的改进方法。

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于降低具有涡轮增压器的发动机的瞬态燃料 消耗率的方法，该涡轮增压器具有设置成由来自发动机的排气驱动的涡轮和用以调节进入 涡轮的排气的电子控制的进气流控制装置，其中该方法包含如果泵送平均有效压力的当前 值超过了泵送平均有效压力的第一限值则对该电子控制的进气流控制装置应用最小闭合 限度以便降低涡轮增压器涡轮上游形成的排气压力。

该发动机可具有排气歧管和进气歧管，且涡轮增压器可具有用于选择性地增加发动机 进气歧管中的压力的压缩机。

应用最小闭合限度可包含对正常需求的位置添加修正因子以便设定最小闭合位置，低 于该最小闭合位置电子控制的进气流控制装置无法闭合。

可仅在操作者需求低于预定限度的情况下应用该最小闭合限度。

该操作者需求可为加速踏板的位置。

该方法可进一步包含确定泵送平均有效压力的第一限值，确定泵送平均有效压力的当 前值，确定泵送平均有效压力的当前值是否高于泵送平均有效压力的第一限值，以及如果 泵送平均有效压力的当前值高于泵送平均有效压力的第一限值则对电子控制的进气流控 制装置应用最小闭合限度。

可使用虚拟传感器确定泵送平均有效压力的当前值。

虚拟传感器可为涉及动态获得的泵送平均有效压力值、动态获得的压力比值和发动机 转速的查值表。

该虚拟传感器可通过如下步骤产生：

(a)将电子控制的进气流控制装置设定在预定打开位置，以预定速度加速发动机；

(b)对于在发动机怠速和最大正常运转速度之间的加速记录泵送平均有效压力和压 力比；

(c)对于电子控制的进气流控制装置的多个其它打开位置重复步骤(a)和(b)直 至记录下跨越打开位置的正常工作范围的多个打开位置；

(d)对于跨越发动机正常工作范围的多个其它预定发动机加速度重复步骤(a)至 (c)；以及

(e)将生成的数据记录在涉及动态获得的泵送平均有效压力值、动态获得的压力比 值、发动机加速度和发动机转速的查值表中。

可使用涉及转速与发动机压力比的稳定状态查值表确定泵送平均有效压力的第一限 值。

电子控制的进气流控制装置可包含许多可由驱动器移动的叶片，且对电子控制的进气 流控制装置应用最小闭合限度以便降低涡轮增压器涡轮上游形成的排气压力包括限制驱 动器的运转来以便防止叶片被闭合超过最小闭合限度。

该发动机可包括节流阀以控制流向发动机的气流，且该方法可进一步包含如果泵送平 均有效压力的当前值高于泵送平均有效压力的第一限值则防止节流阀闭合超过可校准限 度。

该方法可进一步包含如果泵送平均有效压力的当前值比泵送平均有效压力的第一限 值小则不采取任何措施。

该方法可进一步包含如果泵送平均有效压力的当前值高于泵送平均有效压力的上限 值则向发动机使用者提供警报，其中泵送平均有效压力的上限值高于泵送平均有效压力第 一限值。

该方法可进一步包含如果泵送平均有效压力的当前值高于泵送平均有效压力的故障 限值则减少对发动机的燃料供应，其中泵送平均有效压力的故障限值比泵送平均有效压力 的第一限值高很多。