[发明专利]用于增压发动机的前馈涡轮增压器控制方法

权利要求书

1.一种内燃发动机中的空气充气系统的基于模型控制的方法，所述内燃发动机包括具有高压排气再循环回路和低压排气再循环回路的排气再循环系统，该方法包括：

监测实际排气再循环率；

监测所述空气充气系统中的压缩机的运转条件和所述空气充气系统中的涡轮机的运转条件；

基于目标排气再循环率、目标进气歧管压力和实际排气再循环率来确定压缩机流量；

基于所述压缩机流量、所述目标进气歧管压力和监测到的所述压缩机的运转条件来确定由所述空气充气系统中的压缩机请求的功率；

基于由压缩机请求的功率来确定待由涡轮机产生的功率；

基于所述待由涡轮机产生的功率和监测到的涡轮机的运转条件来确定涡轮机流量；

基于所述涡轮机流量和监测到的涡轮机的运转条件来确定用于所述空气充气系统的系统控制命令；以及

基于所述系统控制命令控制所述空气充气系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述空气充气系统包括可变几何涡轮增压器，所述可变几何涡轮增压器包括涡轮机和压缩机。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，监测实际排气再循环率包括监测气缸内总排气再循环率，包含高压排气再循环率和低压排气再循环率。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括仅使用低压排气再循环系统控制阀来控制所述气缸内总排气再循环率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述气缸内总排气再循环率由以下关系式表示，

r＝r_HP+(1-r_HP)*r_LP

其中r是气缸内总排气再循环率，

r_HP是高压排气再循环率，

r_LP是低压排气再循环率。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，根据以下关系式确定所述压缩机流量，

其中W_c是压缩机流量，

r_HP是高压排气再循环率，

η_v是容积效率，

R是通用气体常数，

T_i是进气温度，

V_d是体积排量，

N是发动机速度，以及

P_i是进气歧管压力。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定用于所述空气充气系统的系统控制命令包括：

基于期望进气歧管压力和所述压缩机流量来确定目标涡轮机入口压力；以及

确定用于在所述目标涡轮机入口压力下实现所述涡轮机流量所需的系统控制命令。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述压缩机流量、所述目标进气歧管压力和监测到的压缩机运转条件来确定由所述空气充气系统中的压缩机请求的功率包括采用以下关系式，

其中P_c是由压缩机请求的功率，

W_c是压缩机流量，

T_uc是压缩机上游温度，

c_p是在恒定压力下的比热，

p_i是进气压力，

p_uc是压缩机上游压力，

μ是比热比，以及

η_c是压缩机的效率。