[发明专利]用于推断节气门入口压力的方法和系统

说明书

本申请提供了用于控制涡轮增压发动机内的增压压力的实施例。在一个实施例中，一种用于具有节气门的发动机的方法包括：如果推断的节气门入口压力(TIP)值不同于测量的TIP值，则基于推断的TIP值而不基于测量的TIP值调整涡轮增压器的废气门，其中所述推断的TIP值基于经过节气门的空气流量、节气门角度以及歧管绝对压力(MAP)。以此方式，可以在某些条件下通过推断TIP值提供增压压力控制。

技术领域

本公开涉及到涡轮增压发动机系统。

背景技术

当发动机泵浦功(pumping work)被维持在近似于相似排量的正常吸气发动机的泵浦功时，对发动机进行涡轮增压将允许该发动机提供与较大排量的发动机的功率相似的功率。因此，涡轮增压能够扩展发动机的工作范围。涡轮增压器通过由涡轮机驱动的压缩机压缩进气空气来发挥机能，所述涡轮机由排气流来操作。基于被定位在节气门的进气上游和压缩机的下游的节气门入口压力(TIP)传感器的反馈，可以通过调整耦接在涡轮机两端的废气门的位置来调节由涡轮增压器提供的压缩量(被称为增压压力)。

如果节气门入口压力传感器退化，例如如果节气门入口传感器被困在某一范围内并且甚至在节气门入口压力改变时也输出恒定的信号，则发动机增压压力控制程序可以甚至在已经达到目标增压压力后继续调整废气门的位置。在一些条件下，如果废气门继续被移向比所指示的更关闭的位置，这可能导致发动机爆震和/或发动机损伤并且因此进气空气被压缩得比所期望的更多。

发明内容

本发明人在此已经认识到标准节气门入口压力传感器诊断可能花费一段相对长的时间才认识到节气门入口压力传感器退化。在诊断程序被执行的时间内，过增压条件可能发生，进而导致发动机爆震和/或发动机损伤。因此，提供一种方法以便用以上途径至少部分地解决所述问题。在一个实施例中，一种用于具有节气门的发动机的方法包括：如果推断节气门入口压力(TIP)值不同于测量TIP值，则基于推断TIP值而不基于测量TIP值调整涡轮增压器的废气门，该推断TIP值基于经过节气门的空气流量、节气门角度以及歧管绝对压力(MAP)。

以此方式，可以基于发动机工作参数而不是真实节气门入口压力来估计推断TIP值。如果数值不同，则推断TIP值可以替代测量TIP值，直到TIP传感器诊断程序检测出TIP传感器的退化。通过这样做，在诊断程序检测出TIP传感器的退化之前可能发生的发动机爆震和/或损伤可以被避免。

在另一实施例中，该方法进一步包括：如果推断TIP值等于测量TIP值，则基于测量TIP值调整废气门。

在另一实施例中，提供一种系统。该系统包括：发动机；流体耦接到发动机的涡轮增压器；耦接在涡轮增压器的涡轮机两端的废气门；定位在发动机上游并控制至发动机的空气流量的节气门；以及存储非瞬时指令的控制器，所述非瞬时指令可被执行以便：基于来自定位在节气门上游的节气门入口压力(TIP)传感器的反馈调整废气门的初始位置；计算推断TIP值并将它与来自TIP传感器的测量TIP值进行对比；以及如果推断TIP值不同于测量TIP值，则基于推断TIP值调整废气门的后续位置。

在另一实施例中，基于节气门模型计算所述推断TIP值，所述节气门模型根据节气门角度、经过节气门的空气流量以及歧管绝对压力估计TIP。

在另一实施例中，基于歧管绝对压力的变化率计算经过节气门的空气流量。

在另一实施例中，一种用于具有节气门的涡轮增压发动机的方法包括：基于经过节气门的空气流量、节气门角度以及歧管绝对压力(MAP)推断节气门入口压力(TIP)；采用被定位在节气门上游的TIP传感器测量TIP；如果推断TIP在测量TIP的阈值范围内，则基于测量TIP调整发动机的增压压力；以及如果推断TIP在测量TIP的阈值范围之外，则基于推断TIP调整增压压力。