[发明专利]使用压缩机再循环阀和涡轮增压器废气门改善发动机转速稳定性和性能的压缩机出口压力控制

说明书

公开了用于通过基于目标压缩机出口压力将压缩机再循环阀和涡轮增压器废气门打开或关闭到命令位置来产生所述目标压缩机出口压力的系统、方法和设备，所述目标压缩机出口压力是基于内燃发动机的进气节气门两端的期望压力差和进气歧管压力。

背景技术

某些类型的发动机由于诸如燃料质量和环境状况之类的各种噪声因素而在燃烧方面具有不确定性。例如，对于稀燃天然气发动机，燃料质量和环境状况的变化可能特别成问题。可以通过将进气节气门两端的压力损失最小化来提高稳态制动器热效率。然而，当进气节气门接近全开位置时，气门动力学指示气门两端的流量变化很小，这限制了使用进气节气门控制发动机转速的能力。因此，在该领域需要进一步的技术发展。

发明内容

公开了用于通过将压缩机再循环阀位置和涡轮增压器废气门位置控制为命令位置来提供内燃发动机的进气节气门两端的目标压力差(即，发动机增压或扭矩储备)的独特系统、方法和设备。

本发明内容的提供是为了介绍下文在说明性实施例中进一步描述的概念的选择。本发明内容并非旨在识别要求保护的主题的关键或本质特征，也并非旨在用于辅助限制所要求保护的主题的范围。根据以下描述和附图，其他实施例、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。

附图说明

图1是包括进气节气门、压缩机再循环阀和具有废气门的涡轮增压器的系统的示意图。

图2是用于控制涡轮增压器的压缩机再循环阀和废气门的位置的过程的流程图。

图3是示出基于进气歧管绝对压力和期望进气节气门压力差的目标压缩机出口压力随时间变化的示例性图形。

图4A和图4B是示出了对压缩机再循环阀和废气门定位进行反馈控制以实现目标压缩机出口压力的示例性图形。

图5是用于通过调整涡轮增压器的压缩机再循环阀和废气门的位置来控制压缩机出口压力的处理子系统的示意图。

具体实施方式

出于促进对本发明的原理的理解的目的，现在将参考附图中所示的实施例，并且将使用特定语言来描述所述实施例。然而，应当理解，由此并不旨在限制本发明的范围，本文可以预期在所示实施例中的任何改变和进一步修改以及如在此通常如本发明所属领域的技术人员想到的本发明的原理的任何进一步应用。

参考图1，示意性地示出了用于控制涡轮增压器102的系统100。系统100包括内燃发动机114，所述内燃发动机可以是任何类型的发动机，至少包括压缩点火发动机、火花点火发动机、柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机以及它们的组合。发动机114通过排气歧管142排放排气112，并且排气112在排气导管113中流到涡轮增压器102，并且将排气的动能和/或热力学能量的一部分传递到轮增压器102的涡轮108。所传递的能量通过涡轮增压器102的轴106到达涡轮增压器102的压缩机104。压缩机104利用进气导管111将所压缩的进气110提供给发动机114。

所压缩的进气流110有时被称为增压空气、增压气体、增压流、进气或其他术语，所述术语都不是限制性的。所压缩的进气流110可以在被发动机114接收之前通过增压冷却器115。尽管增压冷却器115有助于为发动机114中的进气流110提供增加的空气密度，但是冷却降低了压缩进气流110的压力。增压冷却器可以如所示地设置或者被布置为提供后冷却、两级后冷却或任何其他增压冷却器布置。增压冷却器的存在和操作(如果存在的话)是众所周知的，并且对涡轮增压器102的操作并不重要。

进气导管111还包括进气节气门126，所述进气节气门控制到达发动机114的进气歧管140的增压流。进气节气门126可以包括连接到控制器116的节气门致动器128，所述控制器控制进气节气门126的打开和关闭以向发动机114的进气口提供期望的进气流量。