CN108463624B - 控制机动车辆涡轮压缩热力发动机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制发动机的方法，该发动机包括涡轮压缩机以及用于允许空气通过的节气门，该涡轮压缩机不具有称为“放泄阀”的压缩机空气排放阀并具有称为“废气门”的排放阀，其特征在于，该方法包括：‑检测压缩机喘振的步骤，‑确定对应于待施加至所述节气门的喘振限制的第一空气填充设定值的步骤，‑校正所述第一填充设定值的步骤，‑确定对应于最大填充的第二空气填充设定值的步骤，该最大填充允许遵循对应于驾驶员期望的扭矩设定值，‑在这两个空气填充设定值之间进行决断的步骤，以及‑根据在决断步骤之后所确定的设定值定位所述节气门的步骤。

Description

控制机动车辆涡轮压缩热力发动机的方法

技术领域

本发明涉及一种控制机动车辆涡轮压缩热力发动机的方法。本发明在汽油发动机领域中发现了特别有利的应用。

背景技术

对于诸如未燃烧碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳、温室气体(如二氧化碳等)的污染物排放水平所施加的监管约束以及对于机动车辆的燃料消耗水平所施加的限制将未来动力总成(GMP)的发展朝发动机尺寸减小(或英语中为“尺寸缩小”)、发动机转速降低(或英语中为“速度降低”)但发动机扭矩增加(或英语中为“扭矩提升”)引导。

发动机尺寸减小在于通过不同的方法使热力发动机的排量降低而不降低热力发动机的最终功率或增加热力发动机的等排量功率。所寻求的目的在于通过优选地使得热力发动机在其最大效率以及最小比油耗的范围中运行来提高比功率和扭矩、降低比油耗并减少污染物排放。

此外，结合发动机尺寸减小，“速度降低”旨在使发动机转速降低，以减少摩擦和燃料消耗，而不会降低性能。该技术尤其在于通过对例如处于大约1000转/分钟的发动机转速施加不断增大的车辆速度来“延长”齿轮箱比。对于给定的车辆速度而言，发动机的转动转速因此降低。

为此，恰当的是，优化燃烧并且尤其从发动机的最低转动转速产生最大扭矩以便不再主要通过发动机的旋转速度而是更通过所输送的有效扭矩来向车轮提供功率。因此，为了所谓的“稳定”性能(即消除获得这些性能的延迟)和所谓的“瞬时”性能(即扭矩和功率在激励热力发动机之后的给定延迟之后可用，通常为1至2秒)，“扭矩提升”的原理在于实施允许在给定的发动机转速下增加由发动机产生的有效扭矩并降低获得最大扭矩的最小转速。

因此，为了降低燃料消耗，同时保持驾驶舒适性、个性化、娱乐性以及以良好的加速能力至少使包括驾驶员在内的车辆重量移动的能力，热力发动机的研发朝向减小热力发动机的排量，同时通过集成涡轮压缩机和/或容积式压缩机使热力发动机增压。在这两种情况下，进气压力均会增加，以利用空气/燃料混合物更好地填充汽缸，从而增加热力发动机的比功率。因此，可以发动机的等排量功率或利用减少排量的来减少发动机的消耗。

如图1所示，在涡轮压缩机7的情况下，进气10的压缩机11通过由排气12(注定要在发动机罩或车身下方损失或消散到外部环境)的速度和焓所促动的涡轮机9所驱动，这给让出排气的一部分动能和热能来转动涡轮机9。因此，与通过皮带或通过由曲轴所促动的齿轮传动所驱动的容积式压缩机不同，涡轮压缩机7不消耗热力发动机6的输出曲轴上的功率。相反，与从最低转速起效的机械压缩机不同，涡轮压缩机7仅在超过一定发动机转速时才起效。另外，在强烈加速需求时，涡轮压缩机7可能表现出一定的响应时间，即延迟，在该延迟期间排气12的量还不足以使涡轮机9以理想转速转动，特别是由于涡轮机的惯性：在机械压缩机的情况下，该响应时间(或英语中的“涡轮迟滞”)是不存在的。

这些缺点可以通过采用下列方法解决：

-可变几何形状涡轮机9，其在低转速下更为有效。为了保持经济可行，叶片和机构产生几何形状变化，但是由于产生不能承受的热应力(在汽油涡轮中至少高达950℃甚至高于1050℃，但在柴油中才高达780至870℃)，所以这种广泛分布于增压柴油发动机的技术目前尚不适用于增压汽油发动机；

-或多次增压(通常是双增压或三增压)，其特征在于通过组合串联和/或并联的多个几何形状不同的涡轮压缩机7(将具有涡轮机和尺寸减小压缩机以降低涡轮压缩机的惯性并因此利于从低转速起的效率的涡轮压缩机关联至接续或补充提供至高转速的增压以产生所需功率的较大尺寸涡轮压缩机)，或者通过与压缩机11串联地添加电动压缩机(因此不由排气12而由外部电能源驱动，例如12V电池或由发动机驱动的交流发电机或用于部分电力牵引能量车辆的48V电池(在英语中称为“轻度混合”)或用于主要电力牵引能量车辆高压电池(英文称为“全混合”))，并在所有情况下，其特征在于其重大的额外成本以及难以实施在现代车辆的子发动机罩中。

然而，对于排量大大减小的单增压发动机而言，涡轮压缩机7的特性应该满足热力发动机6的最大功率(其尤其需要大直径的涡轮机9和压缩机11，因此增压机械具有较大惯性)，并且同时满足低惯性所有利于的瞬时运行性能(自最低发动机转速起的扭矩、扭矩上升时间、附接转速(régime d’accrochage)等)。

因此，具有大尺寸的压缩机11和涡轮机9的涡轮压缩机7将理想地提供大增压压力并且因此帮助发动机6输送高比功率，但由于其大惯性而将具有相对较差的瞬间性能。在这些条件下，由于成本原因，这种单增压发动机的涡轮压缩机7的选择因此是这些常常不同的要求之间的折衷，并且与未在消耗和可靠性上折衷的体育竞赛发动机不同，通常涉及广泛分布的车辆。

此外，其涡轮机9仅在增压热力发动机6的出口处由排气12所驱动的涡轮压缩机7不应经受涡轮机9和压缩机11的旋转速度超过最大阈值，以保护热力发动机6免受太高的增压压力。为此目的，如图1和图2所示，已知为涡轮压缩机7配备排气阀13，该排气阀13通过打开旁路管线15来限制排气12在涡轮压缩机7的涡轮机叶轮9上的压力和流量，以限制穿过涡轮机9的排气的压力和流量。因此降低了涡轮机9的旋转速度，并因此降低了与涡轮机机械一体的压缩机11的旋转速度，从而限制了增压压力。

该排放阀13(在英语中也称为“废气门”)可以在涡轮机壳体的外部或内部。该排放阀13可以采取与热力发动机6的汽缸盖内的排气阀类似的阀的形式，或者可以是与调节热力发动机6的进气流量的节气门相同类型的节气门。

排放阀13的控制可以是：

-电动装置；

-液压装置，该液压控制的控制流体是热力发动机6以及涡轮压缩机7的轴承的润滑油，油压通常沿着排放阀13的关闭方向作用；

-气动装置22(参加图3)，其将在压缩机11的出口处所获得的增压压力施加至排放阀13的致动器18(参见图1)。因此，调节通过平衡施加至排放阀13两侧的力而是纯机械的。然而，该系统可以添加有压力控制电动系统19(参见图2)并在与致动器18相反的一侧上添加有第二增压压力进口，其因此与第一入口相对以促进阀13的关闭。该装置提高了排放阀13即使在被施加较强压力时保持关闭的能力。

然而，如果驱动阀13的平移或旋转的外部杠杆24的轴线和致动器18(例如图3所示的气动装置22，但也可以是电动的)的杆17的端部之间的枢转连接23具有间隙，则排放阀13的控制可以证明是噪声源。该间隙对于根据预期的功能特性(密封、响应时间等)来实现排放阀13的控制是必需的，但是该间隙可以是外部杠杆24和致动器18的金属杆17之间的撞击源。这些金属/金属撞击是由热力发动机6处的排气12的脉动(出现于发动机6的汽缸中每一个中的排气时间)所产生的并且由外部杠杆24的轴线的材料(325至625℃)和致动器18的杆17的材料(250至575℃)之间的不同膨胀而加剧。在完全打开和完全关闭之间中间，在致动器18的行程的给定范围上进行系统激励被证明是重要的。

此外，为了对排放阀13的致动器18进行标称控制而重复的这些金属/金属撞击随着时间加速了枢转连接23的磨损，使得如果增压压力不再受限制，则在或多或少的长期中导致阀13的故障，从而对涡轮压缩机7和热力发动机6的可靠性产生不可避免的后果。最后，这些撞击以这样的频率发生使得它们可以欺骗固定在汽缸壳体上的传感器对爆震的检测，从而产生错误的检测，导致热力发动机6的控制系统启动爆震的预防和矫正动作(空气/燃料混合物燃料富集、修正点火提前和/或填充限制，这些导致过度消耗、发动机性能降低、喷射中断等)，但是由于并没有爆震，所以这些都是没有必要的。

在通过排气12打开涡轮机9的旁路管线15来限制增压压力以减小涡轮机9和压缩机11的旋转速度以及排气12在涡轮机叶轮上的压力和流量的排放阀13的图像中，汽油增压发动机的涡轮压缩机7通常还配备有定位在压缩机11处的第二排放阀16(英语称为“放泄阀”)(参见图4)。更确切地说，位于进气分配器上游的位于压缩机11和节气门14之间的第二排放阀16旨在保护压缩机11免受喘振。在加速时，压缩机11应该增加空气或进气10的增压压力并且因此阀16关闭。在减速时，在释放脚部的阶段或在传动比更化期间，节气门14再次关闭，但进气仍然被压缩。如此产生的超压，其通过由汽缸中的抽吸而在进气歧管中导致的压低而被放大，可能导致压缩机11的喘振。该喘振是由于压缩机11的叶片处的流动变化引起的，这导致压缩机11处的空气流量的强烈降低(或甚至导致流量朝压缩机11的上游逆流)、上游温度在流量逆流的情况下强烈升高(逆流高温压缩气体)、压缩机11下游的压力振荡以及出现听得见的且不快的较大爆音特征噪声并且这尤其可能在维持喘振的情况下通过损坏压缩机11叶轮和/或轴承的叶片而导致压缩机的损坏。超压还增加涡轮压缩机7对加速恢复的响应时间。

如图4所示，阀16然后通过其打开(由在阀16的两侧的占优的超压和负压所促使)产生围绕压缩机11的局部空气流量。通过该旁路的空气被再次引入压缩机11上游并且如果装备有热力发动机6则被再次引入流量计的上游，以便在加速恢复时不影响空气/燃料混合物的富集。

发明内容

本发明旨在通过提供一种控制包括涡轮压缩机以及节气门的机动车辆热力发动机的方法来弥补上述缺点中的至少一个，该涡轮压缩机包括压缩机和涡轮机，该节气门用于允许进气通过，该压缩机未关联至称为“放泄阀”的压缩机空气排放阀，该排放阀旨在保护压缩机免受喘振，并且涡轮机关联至称为“废气门”的排放阀，该排放阀限制排气在该涡轮机中压力和流量的称为“废物门”的排放阀，其特征在于，所述方法包括：

-检测压缩机的喘振的步骤，

-确定对应于待施加至所述节气门的喘振限制的第一空气填充设定值的步骤，

-校正所述第一填充设定值的步骤，

-确定对应于最大填充的第二空气填充设定值的步骤，该最大填充允许遵守对应于驾驶员期望的扭矩设定值，

-在第一空气填充设定值和第二空气填充设定值之间进行决断的步骤，以及

-根据在执行所述决断步骤之后所确定的所述填充设定值定位所述节气门的步骤。

因此，本发明允许优化热力发动机的瞬时性能和稳定性能之间的折衷，并且允许在声学和振动应力下更好地管理燃料消耗。另外，由于其实现于发动机计算机中，所以本发明不需要添加新的部件并且因此在成本方面是有利的。

根据实施例，该方法包括检测压缩机处的喘振的步骤。

根据实施例，该方法包括在热力发动机的喷射中断阶段时仅考虑第一填充设定值的步骤。

根据实施例，该方法还包括如果判定车辆的制动罐的负压度不足以确保车辆的制动则禁止实施所述方法的步骤。

根据实施例，该方法还包括如果压缩机处的空气压缩比变得小于所确定阈值则禁止实施所述方法的步骤。

根据实施例，压缩机处的空气压缩比的所确定阈值介于1.05和1.2之间。

根据实施例，该方法包括根据热力发动机的使用状况来定位关联至涡轮压缩机的涡轮机的排放阀的步骤。

根据实施例，热力发动机的使用状况是动态纵向类别、稳定连续满负载类别、燃料经济类别或利于除污部件的温升加速和快速启动的类别。

根据实施例，当对所述热力发动机的使用状况是纵向动态类别以优先考虑热力发动机的性能时，关联至涡轮压缩机的涡轮机的排放阀的定位介于完全关闭位置至部分关闭位置。

根据实施例，当所述热力发动机的使用状况是稳定连续满负载类别时，关联至涡轮压缩机的涡轮机的排放阀的定位介于部分打开位置至完全打开位置。

根据实施例，当所述热力发动机的使用状况是燃料经济类别时，关联至涡轮压缩机的涡轮机的排放阀的定位根据施加至热力发动机的不断增加的负载阈值而在第一负载阈值以下时处于部分关闭位置中、在该第一阈值和第二阈值之间时处于部分打开位置中、在该第二阈值和第三阈值之间时处于完全打开位置处并且在超过该第三负载阈值时处于中间位置中。

根据实施例，当所述热力发动机的使用状况是利于加速温升和除污部件的快速启动的类别时，关联至涡轮压缩机的涡轮机的排放阀的定位处于完全打开位置处。

根据实施例，通过分析以下中的至少一个参数来进行所述使用状况之间的区别：发动机转速及其时间梯度、啮合减速比、车辆的速度和加速度、发动机负载、节气门位置、驾驶员扭矩期望、发动机空气填充设定值、所实施的点火提前劣化以及最大提前劣化设定值以遵循驾驶员扭矩期望设定值、加速踏板的位置及其时间梯度、高度、来自电子轨迹校正器的信息、发动机的热力状态、进气歧管中的压力、真空器具的状态和可用性、延迟流量以及制动踏板的位置。

根据实施例，所述第一填充设定值根据所述压缩机的所述喘振限制、对应于自上游空气回路的压降而校正的大气压力的压力和所述压缩机的下游压力、所述压缩机的上游进气温度，以及由流量计测量的或由填充模型估算的进气流量所确定。

根据实施例，如果从发生热力发动机负载的急剧下降的时刻起超过延迟时间，则根据压缩机的上游和下游压力来实施对第一填充设定值的校正步骤使得节气门自完全打开位置立即关闭并采取完全闭合位置。

根据实施例，检测压缩机的喘振包括以下步骤：

-过滤压缩机的下游空气压力或进气流量，

-计算压缩机的下游空气压力或进气流量围绕其过滤值的振荡次数，

-计算这些振荡的幅度和频率。

附图说明

通过阅读下面的描述以及研究附图，将会更好地理解本发明。给出这些图是出于说明而不是限制本发明。

图1是增压式热力发动机的示意图；

图2是配备有压力控制电子系统的涡轮压缩机的示意图；

图3是示出了外部金属杆和控制关联至涡轮压缩机的涡轮机的排放阀的位移的气动型致动器的金属杠杆之间的撞击区域的示意图；

图4是示出了关联至涡轮压缩机的压缩机的排放阀在机动车辆减速期间的运行的示意图；

图5是允许实施根据本发明的发动机控制方法的功能模块的示意图；

图6a表示了没有实施本发明的状态下对应于喘振限制的空气填充设定值、最大提前劣化填充设定值、节气门处所测量的下游压力和上游之间的比以及两种类型填充之间的过渡状态的时间演变曲线；

图6b表示在实施根据本发明的方法时通过增加有判定后的填充设定值的时间演变的图6a的量的时间演变曲线；

图6c表示在实施根据本发明的方法时通过添加有压缩机的下游压力和所确定的节气门位置的时间演变的图6b的量的时间演变曲线。

具体实施方式

本发明在于校正节气门14的打开，以使该打开对应于喘振限制时的进气流量，并通过使节气门14获得渐进式重新闭合以限制节气门14处的空气流量在驾驶员请求降低扭矩(释放踏板等)时下降，从而导致点火最大提前劣化以遵循扭矩设定值。

为此目的，第一步骤是检测压缩机11处的喘振现象。喘振根据涡轮压缩机7并且根据进气回路的几何形状以特定频率发生。对压缩机11的下游压力P2或进气流量的进行低通型过滤、对压力P2或进气流量围绕其经过滤值的振荡次数进行计算以及对振荡的幅度和频率进行计算允许检测压缩机11的喘振。

上述的检测模式仅仅是矫正性的：等待喘振出现于压缩机11处并处理喘振的特征信号以判断严重程度(振荡的幅度、数量和频率)，并且功能模块A至E的后述动作将根据该严重程度展开。

如图5所示，第一功能模块A根据以下参数确定对应于待施加至节气门14的喘振限制的第一空气填充设定值Remp_LP：

-由压缩机场中的工作台所告知的压缩机11的喘振限制Lim_Pom(压缩机11的上游压力和下游压力之间的比、根据参考温度20℃和参考压力1bar在正常温度和压力条件下产生的到达压缩机11的空气流量)；

-压缩机11的上游压力P1，其对应于自压缩机11的上游空气回路，即空气过滤器的压降而校正的大气压力P0；

-压缩机11的下游压力P2；

-压缩机11上游进气温度T1，其对应于进气回路的入口处的空气温度(这里，理想地等于环境温度T0，但它强烈地依赖于空气吸入口的设置位置。实际上，空气入口可以直接位于车辆的散热器上游的格栅中或者在“冷”区域中位于子发动机罩中，例如位于前灯后方)，该空气温度根据进气回路在子发动机罩中的设置以及根据所实施材料的性质而在子发动机罩处由热环境(来自除污部件的辐射和对流、散热器出口处的对流、可能由启动发动机-风扇总成所强制的对流)加热；

-进气流量Qair，其由流量计测量或由填充模型估算并且基于参考温度和压力在正常温度和压力条件下产生。

如果预建立的延迟大于Temp_Rev，则第二功能模块B校正该第一填充设定值Remp_LP并根据压缩机11的上游压力P1和下游压力P2来校正该设定值。该校正目的在于通过使节气门14更多地重新关闭而进一步减小增压。该延迟自热力发动机6发生负载强烈减小的时刻开始，例如在释放脚部的阶段，使得节气门14重新关闭并且从节气门14处于完全打开或几乎完全打开位置处的即前位置采用完全关闭或几乎完全关闭位置。

第三功能模块C通过优先监测由加速踏板位置Ped给出的驾驶员期望扭矩C_vc以及倾斜度/时间测量梯度而在对应于喘振限制的空气填充设定值Remp_LP和允许遵循驾驶员扭矩设定值的第二最大填充设定值Remp_Max之间决断不同的空气流量设定值。根据发动机6可以在约束燃烧和保护成分(使进入燃烧室8的混合物燃料富集以通过汽油蒸发使得某些部件冷却，例如排气集流管、涡轮压缩机7的涡轮机9及其壳体或催化器)作用下所实现的发动机转速Nmot、节气门14的上游空气压力P_amP和进气歧管中的压力P_Rep、所需的发动机空气负载Cha_Air以及最大提前劣化Deg_Av_Max来计算最大填充设定值Remp_Max。根据决断设定值，功能模块C确定节气门14待采用的位置Pos_Pap，并重新计算压缩机下游结果压力Press_Comp。

功能模块C因此实现了对进入燃烧室8的空气流量的控制。根据第一种配置，如果空气填充设定值低于对应于喘振限制的空气填充设定值Remp_LP，则施加该设定值Remp_LP并且进入燃烧室8的空气流量是对应于该设定值的空气流量。涡轮压缩机7的压缩机11因此被保护免于喘振。根据第二种配置，如果空气填充设定值高于对应于喘振限制的空气填充设定值Remp_LP，则所施加的填充设定值是使得进入燃烧室8的空气流量允许遵循驾驶员扭矩设定值的填充设定值。

为了说明由功能模块C所实现的策略，图6a在同一曲线上详细描述了自t＝0s时在没有该策略的情况下出现引发压缩机11喘振的状况时刚刚提到的不同量的时间演化，例如驾驶员释放加速器踏板Ped。因此示出了：

-对应于喘振限制的空气填充设定值Remp_LP；

-最大提前劣化填充设定值Remp_DAM；

-节气门14的压力比率R_Press。该比率对应于节气门14的位置的像：值0对应于完全关闭位置，并且值1对应于完全打开位置。

比率R_Press超过阈值的时刻，在此例如由更高的值超过从0.95到0.98，标记了两个填充设定值之间的过渡Tr_Remp的起始，该过渡在不迟于100ms之后执行。图6b的参考Remp_Cons是由功能模块C执行的决断图像。其涉及可能由功能模块B校正的喘振限制填充设定值Remp_LP和自过渡Tr_Remp的起始起最大提前劣化填充设定值Remp_DAM之间的最小填充设定值的位置。如图6c所示，功能模块C然后推导出节气门14的新位置Pos_Pap，以及由此产生的新的压缩机下游压力Press_Comp。

同时，如果进入燃烧室8的空气/燃料混合物的空气比例仍然过高，则功能模块C启用发动机扭矩的限制或劣化方法。第一种方法在于同时打开进气阀和排气阀或仅提前打开排气阀，以便将进入燃烧室8的过量空气转移到排气中。在本发明的范围下，其由于对除污部件热和污染排放的不利影响而涉及非优选的方法。该方法还在热力发动机6上强行实施可变正时装置，附加成本的来源对于限制或劣化发动机扭矩的唯一目而言并非严格必要。本领域技术人员已知的优选方法是劣化点火提前或进行多次喷射，特别是在上死点和空气/燃料混合物的点火时间附近。

在某些情况下(释放脚部、改变传动比)，已知根据先前的传动比和发动机转速梯度演变并且只要发动机转速高于阈值则在一定延时之后中断燃料喷射C_Inj；如果发动机转速达到低于前一个阈值的第二个阈值，或者如果存在扭矩要求(将脚部放置在踏板上进行重新加速要求)，则决定再次喷射。

如图5所示，当热力发动机6处于喷射中断C_Inj阶段时，功能模块D应用待续策略。在这种情况下，只考虑喘振限制填充设定值Remp_LP。在喷射中断C_Inj阶段之外，功能模块D的输出是功能模块C的输出。

最后一个功能模块E通过考虑到本策略的受机动车辆相对于制动和/或热力发动机6的控制功能约束的可能禁止设定值而最终确定待由节气门14遵守的最终填充设定值Cons_FinR。输入到模块E的二进制数据(英语称为“标志”)Inhi_Str允许控制策略的启动或停用。

实际上，该策略的实施倾向于通过节气门14的更渐进关闭而减缓进气歧管中的压降P_Rep。在没有由热力发动机6驱动的真空泵的情况下，如果车辆制动罐中的负压水平不足以确保可接受的制动水平，则进气歧管中的负压因此不能再生真空水平。在这种情况下，当压缩机11处的进气10或空气压缩比率变得低于某一阈值(例如1.05至1.2)，则策略停用(数据Inhi_Str因此等于1)并关于喘振进行优化。类似地，使用这种策略倾向于减缓由热力发动机6所吸入的空气流量下降，热力发动机6在化学计量条件下(丰度1)的最佳运行将产生燃料流量的增加，在驾驶时更重要的是增加热力发动机6在增压区域的使用阶段。仍在这种情况下，为了克服将因此产生的过度消耗，可以停用该策略。

然而，为了仍然从该策略的优点中受益，可以应用选择性喷射中断(通过n(n<N)个汽缸中的喷射中断C_Inj，而非停用所有N个汽缸)，以补偿燃料流量的增加。当扭矩需求低于通过劣化最大点火提前可实现的扭矩时选择性中断的启动是可能的并根据由轨迹电子校正器、自动变速器和发动机控制装置(发动机转速和负载)所发送的信息来进行授权。为了弥补因此传送至催化器中的氧气量的增加以及在不存在被动再生颗粒过滤器的情况下，喷射恢复将在丰度略微增加的情况下进行，以净化因此储存在催化器中的氧气。利用被动再生颗粒过滤器，氧气的存在与过滤器入口处的足够热量结合而有利于其再生。

此外，排放阀13的部分关闭(接近完全关闭)或完全关闭位置因此允许全部或几乎全部的排气12穿过涡轮压缩机7的涡轮机9。该位置允许在热力发动机6的稳定低负载运行点上(始自发动机场的“大气”点)通过减小涡轮响应时间(“涡轮滞后”)来改善瞬时性能。更好的瞬时性能提高了驾驶舒适性和个性，或者在始终如一的舒适性和个性下允许延长传动比并因此显著降低车辆的燃料消耗。通过实施致动器18的预定位，该位置也可以克服上述噪声源。这种预定位还可以一方面消除对排放阀13的致动器18的可靠性的影响并且因此消除对涡轮压缩机7的可靠性的影响，另一方面消除了对相关爆震和撞击的错误检测(发动机性能的过度消耗和降低)。排放阀13的预定位设定值基于具有热力发动机6的旋转转速及其燃烧室的空气填充设定值输入的表格进行制定。

因此，通过从热力发动机6的大气区域稳定工作点开始将排放阀13从完全关闭位置转变至部分关闭位置，发动机6输送的瞬时扭矩在低转速上(直到2000转/分钟)提高10到25％并且在这以外提高30％以上。涡轮的响应时间大大减少，这因此提高了1到2秒后的可用扭矩。这导致车辆的性能显著提高：

-车辆从停止状况启动：等同于半有用负载的重量的加速潜力提高约5至10％，在启动2秒后达到的速度提高7至15％.s

-在满负载状态下(踩压加速踏板Ped至少100％)使车辆运行的第三挡位30-60km/h，最后比和倒数第二挡位为80-120km/h、第四挡位为40-100km/h类型的所施加传动比的恢复时间降低1％至5％。

相反，与排放阀13在热力发动机6的大气运行区域中的排气12围绕涡轮压缩机7的涡轮机9的完全打开位置相比，该位置劣化了PMI_BP(在四冲程循环的低压区所指示的平均压力)，并因此在稳定低负载下对燃料消耗有负面影响。为了充分利用这里提出的排放阀13的控制，需要考虑在热力发动机6和车辆的使用状况之间要满足的情况的性质：

-优先考虑热力发动机6的性能的动态纵向类别(启动、加速、恢复等)：排放阀13完全关闭或部分关闭，特别是在低发动机转速Nmot(例如：Nmot<2000rpm)下的满负载；

-在超过预定阈值，即以接近车辆的最大速度的速度行驶的类型或者在高速公路上或在山中拖拽的类型的持续时间期间的稳定持续满负载类别，如果转速Nmot和发动机负载超过预定值：排放阀13的部分打开或完全打开以保护涡轮压缩机7和热力发动机6免受涡轮机9的超速；

-燃油经济类别(以预定速度和预定减速比的城市、公路或高速公路行驶类型-例如：第3和第4档为50km/h，最后一挡和倒数第二挡为90和110km/h，最后一挡为130km/h)，车辆速度根据时间的行驶轮廓：排放阀13根据热力发动机6的负载(PME或有效平均压力，以巴表示)的位置：

〃对于PME达到约1.5巴的典型发动机负载，排放阀13处于完全关闭位置；

〃对于PME介于约1.5巴和约4巴之间的典型发动机负载，排放阀13处于中间打开位置或部分关闭位置；

〃对于PME介于约4巴和大约10至11巴之间的典型发动机负载，排放阀13处于完全打开位置；

〃对于PME介于约10至11巴和大约15巴之间的典型发动机负载，排放阀13处于中间打开位置或部分打开位置；

-或者利于除污部件的温升加速和快速启动：排放阀13完全打开。来自热力发动机6的燃烧室8的排气12因此围绕涡轮机9而不丧失其动能和热能。排放阀13的宽广打开利于抵消：

·由于涡轮压缩机7的涡轮机9实施在热力发动机6的出口和除污部件之间，相对于热力发动机6的燃烧室8的排气12出口延长除污部件；

·排气集流管和涡轮机9的壳体材料中的热惯性、热容量和热传导。

这些使用状况之间的区别通过分析以下参数中至少一个以及优选地所有来执行：发动机转速及其时间梯度、啮合传动比、车辆的速度和加速度、发动机负载、节气门14的，特别是根据前述方法步骤所校正的位置Pos_Pap、驾驶员期望扭矩C_vc、为遵循驾驶员期望扭矩设定值的实施点火提前劣化以及最大提前劣化设定值、发动机6的空气填充设定值、加速度踏板Ped的位置及其时间梯度、高度、来自轨迹电子校正器的信息(例如，道路的倾斜度、转弯角度)以及发动机6的热状态、进气歧管中的压力、真空供应的状态和可用性、延迟流量(例如，自发动机6冷启动或自发动机6满负载运行)以及制动踏板的位置。

事实上，排气阀13的控制与校正节气门14的打开的控制/操纵策略是不可分开的。如果选择性中断未被启用，则扭矩设定值之后所需的提前劣化会导致排气12的温度增加；空气流量保持较高以避免压缩机11的喘振，由涡轮机9复得的焓增加并且增压压力增加。因此，排放阀13的位置必须考虑到这一点，并且因此当上面解释的校正节气门14的打开的控制/操纵策略在中断所有喷射的情况下激活时，其预定位不能被应用。

本发明的方法特别适用于配备有涡轮压缩机的热力发动机，其中仅在涡轮机中有排气的排放阀13(“废气门”)并且在压缩机中没有空气排放阀16(“放泄阀”)。

Claims (13)

1.一种用于控制机动车辆热力发动机(6)的方法，所述机动车辆热力发动机包括涡轮压缩机(7)以及节气门(14)，所述节气门(14)用于允许进气通过，所述涡轮压缩机包括压缩机(11)和涡轮机(9)，所述压缩机未关联至所述压缩机的旨在保护所述压缩机免受喘振的称为“放泄阀”的空气排放阀，并且所述涡轮机(9)关联至限制所述涡轮机(9)中的排气压力和流量的称为“废气门”的排放阀(13)，其特征在于，所述方法包括：

-检测所述压缩机(11)的喘振的步骤，

-确定待施加到所述节气门(14)的对应于喘振限制的第一空气填充设定值(Remp_LP)的步骤，

-校正所述第一空气填充设定值(Remp_LP)的步骤，

-确定对应于最大填充(Remp_Max)的第二空气填充设定值的步骤，所述最大填充有允许遵循对应于驾驶员期望(C_vc)的扭矩设定值，

-在所述第一空气填充设定值(Remp_LP)和所述第二空气填充设定值(Remp_Max)之间进行决断的步骤，

-根据在实施所述决断步骤之后所确定的所述填充设定值来定位(Pos_Pap)所述节气门(14)的步骤，以及

-根据所述热力发动机(6)的使用状况来定位关联至所述涡轮压缩机(7)的涡轮机(9)的所述排放阀(13)的步骤，所述热力发动机(6)的所述使用状况是动态纵向类别、稳定连续满负载类别、燃料经济类别或者利于除污部件的温升加速和快速启动的类别。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述热力发动机(6)的喷射中断(C_Inj)阶段时仅考虑所述第一空气填充设定值(Remp_LP)的步骤。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如果所述车辆的制动罐的负压水平判定为不足以确保所述车辆的制动则禁止实施所述方法的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如果所述压缩机(11)处的空气压缩比率变得低于所确定阈值则禁止实施所述方法的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述压缩机处的所述空气压缩比率的所述所确定阈值介于1.05和1.2之间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述热力发动机(6)的所述使用状况为纵向动态类型以考虑所述热力发动机的性能时，关联至所述涡轮压缩机(7)的所述涡轮机(9)的所述排放阀(13)的定位介于完全关闭位置至部分关闭位置之间。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述热力发动机(6)的所述使用状况为稳定连续满负载类别时，关联至所述涡轮压缩机(7)的所述涡轮机(9)的所述排放阀(13)的定位处于部分打开位置至完全打开位置之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述热力发动机(6)的所述使用状况是燃料经济类别时，关联至所述涡轮压缩机(7)的所述涡轮机(9)的所述排放阀(13)的定位根据施加到所述热力发动机(6)的不断增加的负载阈值而在第一负载阈值内时处于部分闭合位置中、在该第一负载阈值和第二负载阈值之间时则处于部分打开位置中、在该第二负载阈值和第三负载阈值之间时则位于完全打开位置中，并且在超过该第三负载阈值时处于中间位置中。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述热力发动机(6)的所述使用状况是利于除污部件的温升加速和快速启动类别时，关联至所述涡轮压缩机(7)的所述涡轮机(9)的所述排放阀(13)的定位处于完全打开位置。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，通过分析以下参数中的至少一个参数来进行所述使用状况之间的区别：发动机转速及其时间梯度、啮合减速比、车辆速度和加速度、发动机负载，所述节气门(14)的位置(Pos_Pap)、驾驶员期望扭矩(C_vc)、所述发动机(6)的空气填充设定值、所实施的点火提前劣化和最大提前劣化设定值以遵循所述驾驶员期望扭矩设定值的、加速踏板的位置(Ped)及其时间梯度、高度、来自轨迹电子校正器的信息、所述发动机(6)的热状态、进气歧管中占优的压力、真空供应的状态和可用性供应、延迟流量以及制动踏板的位置。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一空气填充设定值(Remp_LP)基于所述压缩机(11)的所述喘振限制(Lim_Pom)、对应于自上游空气回路的压降而校正的大气压力的压力(P1)和所述压缩机(11)的下游的压力(P2)、所述压缩机(11)的上游进气温度(T1)，以及由流量计测量的或由填充模型估算的进气流量(Qair)所确定。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，如果从发生热力发动机(6)的负载的急剧下降的时刻起超过延迟时间，则根据所述压缩机(11)的上游的所述压力(P1)和下游的所述压力(P2)来实施对所述第一空气填充设定值的所述校正步骤使得所述节气门(14)自完全打开位置立即关闭并采取完全闭合位置。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述检测所述压缩机(11)的所述喘振包括以下步骤：

-过滤所述压缩机(11)的下游的空气压力或所述进气流量，

-计算所述压缩机(11)的下游的所述空气压力或所述进气流量围绕其过滤值的振荡次数，

-计算这些振荡的幅度和频率。

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