[发明专利]增压控制

说明书

一种内燃机，包括：至少一个涡轮增压器，其具有压缩机和排气燃气涡轮；至少两个促动部件，其用于控制由该至少一个涡轮增压器的压缩机提供的增压；测量装置，其用于测量内燃机的至少一个测量信号；以及控制装置，其适于通过改变该至少两个促动部件的打开程度促动该至少两个促动部件，其中控制装置配置成：取决于测量的至少一个测量信号计算实现由压缩机提供的期望增压所需的该至少两个促动部件的总的打开程度；以及确定如何在该至少两个促动部件中的每一个之间拆分总的打开程度以获得对于该至少两个促动部件中的每一个的单独的打开程度；根据其单独的打开程度控制该至少两个促动部件中的每一个以便达到由压缩机提供的期望增压。

技术领域

本发明涉及一种带有权利要求1的前序的特征的内燃机、一种包括此类内燃机的发电机组以及一种带有权利要求14的前序的特征的操作内燃机的方法。

背景技术

使用涡轮增压器以便在空气、燃料和空气的混合物或纯燃料输送到内燃机的燃烧室之前使其增压。

US 6,134,888中示出一种带有权利要求1的前序的特征的内燃机。

发明内容

问题在于在瞬变期间很快速地控制涡轮增压发动机中的增压，同时避免喘振和过增压/涡轮超速。如果至少两个促动部件中的一个为压缩机旁路阀，优选的是具有这样的控制策略，使得压缩机旁路阀在稳态期间保持接近于可能的最大程度以最大限度地提高发动机效率。还期望控制策略对于失效(例如，该至少两个促动部件中的一个的卡住)是稳健的。此问题通过带有权利要求1的特征的内燃机、通过具有此类内燃机的发电机组和带有权利要求14的特征的操作内燃机的方法来解决。本发明的优选实施例在从属权利要求中限定。

在瞬变中，通过使用该至少两个促动部件中的至少两个，本发明允许很快速的瞬时负载接受和抛载能力(对于诸如峰化和频率调节的新市场中的用户的关键需求)。

本发明还使得可能使该至少两个促动部件中的一个(优选地旁路阀)在稳态期间完全地关闭，从而减少泵送损失且最大限度地提高发动机效率。

发明的控制策略对于在关闭位置中的该至少两个促动部件中的一个的卡住是稳健的，因为它可平稳地使用用于增压的另一个促动部件且避免过增压或涡轮超速。

内燃机的该至少一个测量信号可从以下选择：

-发动机速度；

-增压。

该至少两个促动部件可从由压缩机旁路阀、废气门或节流阀组成的组选择。该至少促动部件中呈废料门形式的一个与该至少两个促动部件中呈旁路阀形式的一个的组合是优选的。

如果存在电动增压器，优选的是在压缩机旁路阀、废气门与电动增压器之间拆分控制装置的控制信号。

进气歧管压力可通过使用节流阀来控制。

优选的是，总的打开程度在废气门与压缩机旁路阀之间的拆分选择成使得废气门获得在其饱和极限内最大的份额。

压缩可呈一个压缩机(一级压缩)或串联布置的两个压缩机(两级压缩)的形式。在后者的情况下，压缩机旁路可绕过两个压缩机(优选的)或压缩机中的仅一个。

控制装置可适于防止达到涡轮增压器的喘振极限。

可提供的是，控制装置将加权系数赋予该至少两个促动部件中的每一个，且在该至少两个促动部件中的每一个之间根据它们的加权系数来拆分总的打开程度。

例如，控制装置可配置成在操作期间改变或再调整该至少两个促动部件的加权系数以确保最佳性能和容错性(在诊断到一个或多个促动器的失效的情况下)。备选地，可提供的是，该至少两个促动部件的加权系数是预先限定的。