CN1249018A - 控制推进循环空气阀的装置 - Google Patents

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Abstract

在用于控制内燃机(1)增压机中推进循环空气阀(13)的装置中,将推进循环空气阀(13)安置在跨接进气管(2)中压缩机(9)的推进循环空气管路(12)中,并且通过油门(4)出口侧的进气管压力可以控制推进循环空气阀(13)。为了保证推进循环空气阀(13)定义的开、关,可传输给推进循环空气阀(13)一个附加的控制压力(17),用这一附加控制压力可以与进气管压力(pvdk)无关地打开推进循环空气阀(13)。

Description

控制推进循环空气阀的装置
现有技术
发明涉及的是内燃机中增压机推进循环空气阀的控制装置。推进循环空气阀被安置在一连接进气管内压缩机的推进循环空气管路中，并且通过在油门出口侧的进气管压力可控制该推进循环空气阀。
由DE28 23 067 C2已公知这类装置。在这种现有技术中，推进循环空气阀只能通过进气管压力气动控制。当油门出口侧的进气管内为一定的在机动车的移动中出现的低压控制时，打开推进循环空气阀。由此，压缩机的出口通过推进循环空气管路与其入口相连，在压缩机下游的进气管内的进气压力降低。这表明在发动机有较好的开闭能力时，油门快速闭合。只通过进气管压力进行控制时，推进循环空气阀的开启和闭合性能并未最优化定义。
因而，本申请以这一任务为基础，提出了开头所述类型的一种装置，该装置能够最优定义推进循环空气阀的开启与闭合。
本发明的优点
上述任务通过权利要求1的特征这样解决，即可传输给推进循环空气阀一个附加的控制压力，用这一附加控制压力可使得推进循环空气阀不依赖于进气管压力开启。由此防止了增压空气泵导致油门快速闭合时，由于油门出口侧的进气管低压而使得推进循环空气阀被提前关闭。进气压力均匀而连续地降低。从而避免了进气压力的波动和由此引起的机动车耸动。
根据从属权利要求，本发明的优点在于设置了可电控的电磁阀，通过这一阀可将附加的控制压力从真空箱中传输给推进循环空气阀。在通过一控制信号使电磁阀激活时，只有真空箱中的控制压力到达推进循环空气阀；在非激活状态时，只有油门出口侧的进气管压力到达推进循环空气阀。当发动机的负荷梯度超过一个取决于额定进气压力的临界值时，这一装置传输给电磁阀一个激活控制信号。与给定的时间节拍上的负荷梯度相比，一旦实际的负荷梯度上升，一个评价值可以被叠加在这一负荷梯度之上。
当进气管绝对压力低于一压力临界值时在这一值，推进循环空气阀令被打开，提供一个激活电磁阀的控制信号是合理的。此后，当进气管的绝对压力超过压力临界值时，应提供一个激活电磁阀的控制信号。可以从与实际进气压力和环境压力有关的特征曲线族中获得压力临界值。
实施例描述
下面，借助于附图中描述的实施例来进一步介绍本发明。
图1是带有本发明装置的发动机的示意框图；
图2是本发明装置的功能图。
图1显示了具有一个进气管2和废气通道3的内燃机1。在进气管2中有一个油门4和一个用于测定油门4开启角α的传感器5。此外，在进气管2中油门4的出口侧还安置有一个用于测定实际进气压力pvdk的压力传感器6。在内燃机1上装有一个用于测定发动机转速nmot的转速传感器7。控制装置SG得到油门4的开启角α，实际进气压力pvdk，发动机转速nmot和所测得的环境压力pu作为输入信号。
内燃机装备有一个增压机，在废气通道3中安置有一个废气涡轮8，在进气管2中安置有一个压缩机9。压缩机9通过一个轴10由废气涡轮8驱动。废气涡轮8以众所周知的方式由一个旁通管10跨接，在旁通管10中安置了一个旁通阀11。在控制装置SG内生成用于旁通阀11的控制信号ldtv。这里不详细描述旁通阀11的控制，因为这不是发明的主题。
进气管2中的压缩机9由一个推进循环空气管路12跨接，通过这一管路，空气可从压缩机压力侧的进气管2返回到压缩机9的吸入侧的进气管2。在推进循环空气管路12中附加上一个气动推进循环空气阀13，该阀与控制管路14相连。推进循环空气阀13是否打开或关闭取决于控制管路14中的压力。
在控制管路中有一个电控电磁阀15。如果这一电磁阀15关闭，那么，控制管路14与管路16相连，管路16通入油门4出口侧的进气管2。在这种情况下，油门4出口侧的压力作用在推进循环空气阀13上。通过关闭油门4，例如在机动车的移动中，在油门4的出口侧产生一个低压。如果这一到达推进循环空气阀13上的低压低于某一临界值，那么阀13打开，这样通过推进循环空气管路使得进气管2中压缩机9压力侧的压力降低。油门4入口侧的进气压力也同样降低。由此，避免了进气压力的波动。
但是，仅仅通过油门4出口侧的压力进行的推进循环空气阀13的控制使得推进循环空气阀13的开启和闭合性能并不是最优化定义。这一缺点可以这样解决，即使得推进循环空气阀13可与油门4出口侧进气管2中的压力无关地被控制。对此，将一真空箱17与电控电磁阀15相连。如果电磁阀15打开，那么，真空箱17中的低压通过控制管路14传送给推进循环空气阀13，这使得推进循环空气阀13迅速打开。电磁阀15是否打开或关闭，取决于电磁阀15上的控制信号B_ldsua。这一控制信号B_ldsua由控制装置SG产生。后面，借助于图2将描述在怎样的条件下，准备控制信号B_ldsua以激活电磁阀15。
如从图2的功能图中得知的那样，当ODER选通电路OR的输入端有信号pdpd或信号pdps时，在ODER选通电路OR的输出端将控制信号B_ldsua设置为逻辑1，并激活电磁阀15。
在内燃机动态工作过程中，信号pdpd用于对电磁阀15进行快速控制。当机器的负荷梯度满足下述条件时，设置动态工作信号pdpd(逻辑1)。负荷梯度dp是实际进气压力pvdk与额定进气压力plsol在连接点V1形成的差值。实际进气压力在进气管2中油门4的出口侧被测定，额定进气压力plsol可以以众所周知的方式从与发动机的转速nmot和油门的开启角α有关的特征曲线KFLDPS中读出。
通过首先在连接点V2形成实际负荷梯度dp与给定时间节拍(i-1)下的负荷梯度dp(i-1)间的差值，从而从负荷梯度的信号dp中形成评价值pdw。延迟元件VZ在其输出端提供了前述的负荷梯度dp(i-1)。当实际负荷梯度dp小于或等于前述负荷梯度dp(i-1)时，差值信号被传输通过将其设置为0的一个限制器BG1。在乘法器MU中，评价值pdw与使用的时间间隔PIDLDSUA相乘。这一只在特定时间间隔产生的评价值pdw在连接点V3与负荷梯度信号dp叠加。因而，在连接点V3的输出端，对于上述时间间隔有一个高于实际负荷梯度的信号值pdpld。
当实际负荷梯度dp大于给定时间节拍下的负荷梯度dp(i-1)时，评价值pdw只有一个不等于0的正值。即相对于实际进气压力pvdk，由于油门开启角度的不断减小，额定进气压力plsol减小。当负荷梯度超过一特定临界值时，必须立即打开推进循环空气阀13。通过评价值pdw的叠加，负荷梯度很快达到预先给定的临界值，这样使得阀15提前或快速开启，并因而使推进循环空气阀13及时开启。在决定临界值之前，将由负荷梯度信号dp和评价值信号pdw得到的总信号pdpld传输通过限制器BG2，该限制器只允许信号pdpld的正值通过。临界值决定器SE进行信号pdpld与预先给定的临界值sdsua之间的比较。从特征曲线族SDLDSUA中得到临界值sdsua，它是额定进气压力plsol的函数。内燃机接近满负荷区域内的临界值sdsua明显大于接近空转区域内的临界值。如果信号pdpld超过临界值sdsua，那么，在临界值决定器SE的输出端，信号pdpd为逻辑1。临界值决定器SE具有一滞后特征曲线族，根据这一特征曲线族，输出信号pdpd在可预定的滞后HDLDSuA之后再设置为0。该滞后描述了下、上开关点之间的差并且必须与各自的机器相匹配，这样，才能避免信号pdpd的未定义的开、关。
当存在下述压力关系时，应设置在ODER选通电路OR输入端的第二个信号pdps(逻辑1)：
在除法器DV内，由实际进气压力pvdk和环境压力pu得到商数dpp，它近似与压缩机压力关系相对应。比较器K1将这一商数dpp与临界值svuvs相比较。临界值svuvs从特征曲线SVDLDUVS中得到，它是发动机转速nmot的函数。如果商数dpp低于临界值svuvs，那么，比较器K1的输出信号设定RS触发器FF。当压缩机压缩比达到某一值时，设置RS触发器的输出信号pdps：在这一信号下可以打开推进循环空气阀13。当额定进气压力plsol超过环境压力pu时，再将RS触发器FF以及信号pdps，即推进循环空气阀13的控制信号B_ldsua还原设置。临界值决定器SES将额定进气压力plsol与环境压力pu进行比较。在这一临界值决定过程中考虑滞后HSLDSUA，以避免信号pdps的未定义的开、关。
当油门4出口侧的进气管压力降低到某一临界值之下时，通过信号pdps以及电磁阀15的控制信号B_ldsua的设置及复原设置打开推进循环空气阀13。但是，上述推进循环空气阀13的关闭并没有未定义地通过进气管压力，而是完全定义地通过电磁阀15的控制信号B_ldsua。当在考虑滞后HSLDSUA的情况下，额定进气压力plsol超过环境压力pu时，才将从真空箱17中得到的低压与控制管路14隔开。

Claims (7)

1.用于控制内燃机增压机中推进循环空气阀的装置，其中该推进循环空气阀安置在跨接进气管中压缩机的推进循环空气管路中，并且通过油门出口侧的进气管压力可以控制该推进循环空气阀，其特征是，可传输给该推进循环空气阀(13)一个附加的控制压力(17)，用这一附加控制压力可以在不依赖进气管压力(pvdk)的情况下打开该推进循环空气阀(13)。
2.根据权利要求1的装置，其特征是，具有一个可电控的电磁阀(15)，通过该阀可由真空箱(17)将该附加控制压力传输给推进循环空气阀(13)，在通过控制信号(B_ldsua)激活电磁阀(15)时，只有真空箱(17)中的控制压力到达推进循环空气阀(13)；在电磁阀(15)未激活时，只有油门(4)出口侧的进气管压力(pvdk)到达推进循环空气阀(13)。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征是，具有一些部件(V1，VZ，V2，BG1，MU，V3，BG2，SE，OR)，它们从在油门(4)出口侧测量的实际进气压力(pvdk)与额定进气压力(plsol)之间的差值中确定负荷梯度(dp)，当负荷梯度(dp)超过取决于额定进气压力(plsol)的临界值(sdsua)时，给出激活电磁阀(15)的控制信号(B_ldsua)，这样，打开推进循环空气阀(13)。
4.根据权利要求3的装置，其特征是，存在一些部件(V2，BG1，MU，V3)，一旦实际负荷梯度dp与给定时间节拍下的负荷梯度(dp(i-1))相比上升，这些部件便将评价值(pdw)与负荷梯度(dp)叠加。
5.根据权利要求4的装置，其特征是，评价值(pdw)从实际负荷梯度(dp)与给定时间节拍下的负荷梯度dp(i-1)之间的差值中产生，评价值(pdw)被限制在一个预先给定的时间间隔(PIDLDSUA)内。
6.根据权利要求1或2的装置，其特征是，存在一些部件(K1，DV，SVDLDUVS，SES，FF)，当进气管压力(pvdk)与环境压力(pu)之比低于一个临界值(sldsua)时，这些部件提供一个激活电磁阀(15)的控制信号(B_ldsua)，在该临界值可以打开推进循环空气阀(13)。
7.根据权利要求6的装置，其特征是，在激活电磁阀(15)后，随着滞后(HSLDSUA)产生非激活过程。
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