RU2665011C2 - Method and system for controlling operating temperature of vehicle boost pressure device and vehicle comprising temperature control system - Google Patents

Method and system for controlling operating temperature of vehicle boost pressure device and vehicle comprising temperature control system Download PDF

Info

Publication number
RU2665011C2
RU2665011C2 RU2014136579A RU2014136579A RU2665011C2 RU 2665011 C2 RU2665011 C2 RU 2665011C2 RU 2014136579 A RU2014136579 A RU 2014136579A RU 2014136579 A RU2014136579 A RU 2014136579A RU 2665011 C2 RU2665011 C2 RU 2665011C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
operating temperature
boost pressure
boost
generating device
Prior art date
Application number
RU2014136579A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014136579A (en
Inventor
Джон ДИКСОН
Андреш АРЕВАЛО
Аарон Джон ОУКЛИ
Original Assignee
Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк filed Critical Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Publication of RU2014136579A publication Critical patent/RU2014136579A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2665011C2 publication Critical patent/RU2665011C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/16—Other safety measures for, or other control of, pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

FIELD: internal combustion engines.
SUBSTANCE: invention can be used in vehicle internal combustion engines. Method of controlling operating temperature of a boost pressure device for a vehicle comprises step (100) of determining pressure difference (ΔP) between current operating pressure (Px) of the boost pressure device and target boost pressure (PLIM) at which the boost pressure device operates at operating temperature limit (TLIM). Step (110) is carried out for determining pressure step size (dP), which is a function of pressure difference (ΔP) and predetermined number (N) of pressure steps. Step (120) is carried out for successively adjusting current operating pressure (Px) by pressure step size (dP) until operating temperature (Tx) of the boost pressure device is substantially equal to operating temperature limit (TLIM). System for controlling the operating temperature of a vehicle boost pressure device, a computer-readable medium, a vehicle and an engine are disclosed.
EFFECT: technical result consists in increasing the accuracy of maintaining the operating temperature of a boost pressure device at the maximum limit level.
25 cl, 8 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к способу и системе регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува, в том числе относясь к настройке рабочего давления в устройстве создания давления наддува таким образом, чтобы рабочая температура устройства создания давления наддува была по существу равна предельной рабочей температуре.The invention relates to a method and system for controlling the operating temperature of a boost pressure generating device, including relating to setting a working pressure in a boost pressure generating device so that the operating temperature of the boost pressure generating device is substantially equal to the maximum operating temperature.

Уровень техникиState of the art

Устройства создания давления наддува, такие как турбонагнетатель или механический нагнетатель являются компонентами, которые могут быть использованы с двигателем транспортного средства с целью повышения давления воздуха, который подают в двигатель через впускной коллектор. Повышение давления подаваемого в двигатель воздуха может повышать мощность и/или КПД этого двигателя.Charge pressure devices, such as a turbocharger or mechanical supercharger, are components that can be used with the vehicle engine to increase the air pressure that is supplied to the engine through the intake manifold. Increasing the pressure of the air supplied to the engine can increase the power and / or efficiency of this engine.

Тем не менее, величина, на которую можно повысить давление воздуха, может ограничиваться предельной рабочей температурой в устройстве создания наддува воздуха, например, максимальной выходной температурой газа. Превышение этой предельной рабочей температуры может привести к повреждению самого устройства создания давления наддува, или входящих в состав двигателя компонентов, что может повлиять на длительно обеспечиваемую надежность транспортного средства. Следовательно, рабочую температуру внутри устройства создания давления наддува можно ограничивать, исходя из требований надежности транспортного средства.However, the amount by which air pressure can be increased can be limited by the limiting operating temperature in the air pressurization device, for example, the maximum outlet gas temperature. Exceeding this operating temperature limit may damage the boost pressure generating device itself or the components of the engine, which may affect the long-term reliability of the vehicle. Therefore, the operating temperature inside the boost pressure generating device can be limited based on the reliability requirements of the vehicle.

Для снижения рабочей температуры устройства создания давления наддува должно быть ограничено рабочее давление, например, перепад давления на этом устройстве. Однако ограничение рабочего давления устройства создания давления наддува может ограничить мощность двигателя и пагубно сказаться на общей топливной экономичности транспортного средства.To reduce the operating temperature of the boost pressure generating device, the operating pressure, for example, the pressure drop across this device, must be limited. However, limiting the operating pressure of the boost pressure generating device may limit engine power and adversely affect the overall fuel economy of the vehicle.

Для того чтобы достичь максимального КПД и мощности двигателя желательно, чтобы он работал вблизи предельной рабочей температуры с целью достижения максимального давления наддува, подаваемого от устройства создания давления наддува. Следовательно, желательно точно и постоянно выдерживать рабочую температуру устройства создания давления наддува на предельно допустимом уровне, что позволит достичь максимальной располагаемой мощности и выполнить требования по надежности.In order to achieve maximum efficiency and engine power, it is desirable that it work near the maximum operating temperature in order to achieve the maximum boost pressure supplied from the boost pressure generating device. Therefore, it is desirable to accurately and constantly withstand the operating temperature of the boost pressure generating device at the maximum permissible level, which will allow achieving the maximum available power and fulfilling reliability requirements.

Принято считать, что устройство создания давления наддува в пределах нормального рабочего диапазона выполняет сжатие с к.п.д, зависящим от проходящего через устройство массового потока и перепада давления на нем. Изготовители устройств создания давления наддува обычно прилагают к ним трехмерную характеристику компрессора, на которой построены графики зависимости изоэнтропического КПД и скорости компрессора от массового расхода воздуха и степени сжатия, нормированных по входной температуре.It is generally accepted that the device for creating boost pressure within the normal operating range performs compression with an efficiency that depends on the mass flow passing through the device and the pressure drop across it. Manufacturers of boost pressure generating devices usually attach a three-dimensional characteristic of the compressor to them, on which are plotted the dependences of isentropic efficiency and compressor speed on the mass air flow rate and compression ratio, normalized to the inlet temperature.

Известно нахождение расчетной рабочей температуры устройства создания давления наддува по массовому расходу и перепаду давления на устройстве. Полученную таким образом расчетную выходную температуру можно затем подавать в контроллер с обратной связью для итерационного понижения рабочего давления до тех пор, пока расчетная рабочая температура не опустится ниже предельной рабочей температуры. Этот способ, однако, имеет несколько недостатков, таких как сложности калибровки, компромиссы между стабильностью и производительностью и ограничения динамической реакции. Кроме того, при использовании данного способа для достижения требуемого рабочего давления при предельной рабочей температуре может потребоваться слишком много затратных по времени итераций, что снизит оперативность получения результата.It is known to find the calculated operating temperature of the device to create boost pressure by mass flow rate and pressure drop across the device. The calculated output temperature thus obtained can then be fed to the feedback controller to iteratively lower the operating pressure until the calculated operating temperature drops below the maximum operating temperature. This method, however, has several disadvantages, such as the complexity of calibration, the trade-offs between stability and performance, and the limitations of dynamic response. In addition, when using this method to achieve the required operating pressure at the maximum operating temperature, too many time-consuming iterations may be required, which will reduce the efficiency of obtaining the result.

Таким образом, желательно напрямую рассчитывать давление наддува, при котором устройство создания давления надува должно работать, чтобы рабочая температура была по существу равна предельной рабочей температуре. Это не так просто сделать, так как массовый расход сам является функцией давления наддува, а КПД зависит и от одного и от другого.Thus, it is desirable to directly calculate the boost pressure at which the boost pressure generating device must operate so that the operating temperature is substantially equal to the maximum operating temperature. This is not so easy to do, since mass flow is itself a function of boost pressure, and efficiency depends on one and the other.

Настоящее изобретение направлено на решение этих задач.The present invention is directed to solving these problems.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается способ регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува транспортного средства, включающий в себя: нахождение разности давлений между текущим рабочим давлением устройства создания наддува и целевым давлением наддува, при котором устройство создания давления наддува будет работать при предельной рабочей температуре; нахождение шага давления, причем шаг давления является функцией разности давлений и заданного количества шагов давления; и последовательную настройку текущего рабочего давления с указанным шагом до тех пор, пока рабочая температура устройства создания давления наддува не станет по существу равна предельной рабочей температуре.In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an operating temperature of a vehicle boost pressure generating device, comprising: finding a pressure difference between the current working pressure of a boost device and a target boost pressure at which the boost pressure generating device will operate at the maximum operating temperature ; finding the pressure step, the pressure step being a function of the pressure difference and a given number of pressure steps; and sequentially adjusting the current operating pressure with the indicated step until the operating temperature of the boost pressure generating device becomes substantially equal to the maximum operating temperature.

Способ также может включать в себя нахождение расчетного целевого давления наддува, при котором устройство создания давления наддува будет работать при предельной рабочей температуре. Расчетное целевое давление наддува можно рассчитывать, основываясь на КПД устройства создания давления наддува при текущем рабочем давлении. Целевое рабочее давление может быть функцией предельной рабочей температуры и заданной характеристики «давление наддува - массовый поток воздуха» устройства создания давления наддува. Заданная характеристика «давление наддува - массовый поток воздуха» устройства создания давления наддува относится к КПД устройства создания давления наддува. Заданная характеристика «давление наддува - массовый поток воздуха» устройства создания давления наддува может представлять собой трехмерную характеристику устройства создания давления наддува, на которой построены графики зависимости изоэнтропического КПД и скорости компрессора от массового расхода воздуха и степени сжатия, нормированных по входной температуре устройства создания давления наддува.The method may also include finding the estimated target boost pressure at which the boost pressurizer will operate at the maximum operating temperature. The estimated target boost pressure can be calculated based on the efficiency of the boost boost device at the current operating pressure. The target operating pressure may be a function of the maximum operating temperature and a given characteristic “boost pressure - mass air flow” of the boost pressure generating device. The predetermined characteristic “boost pressure - mass air flow” of the boost pressure generation device relates to the efficiency of the boost pressure generation device. The desired characteristic “boost pressure - mass air flow” of the boost pressure generating device may be a three-dimensional characteristic of the boost pressure creating device, on which are plotted the dependences of isentropic efficiency and compressor speed on the mass air flow rate and compression ratio normalized to the input temperature of the boost pressure creating device .

Настройка рабочего давления устройства создания давления наддува может предусматривать последовательное понижение текущего рабочего давления устройства создания давления наддува с первым шагом давления. Настройка рабочего давления устройства создания давления наддува может предусматривать последовательное повышение текущего рабочего давления устройства создания давления наддува со вторым шагом давления. Настройка рабочего давления устройства создания давления наддува может также предусматривать последовательное понижение текущего рабочего давления устройства создания давления наддува с первым шагом и последующее последовательное повышение текущего рабочего давления устройства создания давления наддува со вторым шагом давления.The setting of the working pressure of the boost pressure generating device may include a sequential decrease in the current working pressure of the boost pressure creating device with the first pressure step. The setting of the working pressure of the boost pressure generating device may include a sequential increase in the current working pressure of the boost pressure creating device with a second pressure step. Setting the operating pressure of the boost pressure generating device may also include sequentially lowering the current operating pressure of the boost pressure generating device with a first step and subsequent sequentially increasing the current working pressure of the boost pressure generating device with a second pressure step.

Текущее рабочее давление устройства создания давления наддува могут последовательно понижать на величину первого шага давления до тех пор, пока рабочая температура устройства создания давления наддува не опустится ниже предельной рабочей температуры. Текущее рабочее давление устройства создания давления наддува могут последовательно повышать на величину второго шага давления до тех пор, пока рабочая температура устройства создания давления наддува не превысит предельную рабочую температуру.The current working pressure of the boost pressure generating device can be successively reduced by the value of the first pressure step until the operating temperature of the boost pressure creating device drops below the maximum operating temperature. The current working pressure of the boost pressure generating device can be sequentially increased by the value of the second pressure step until the operating temperature of the boost pressure creating device exceeds the maximum operating temperature.

Второй шаг давления может быть меньше первого шага давления. Второй шаг давления может быть делителем первого шага давления.The second pressure step may be less than the first pressure step. The second pressure step may be a divider of the first pressure step.

Способ может также включать в себя: нахождение текущей температуры устройства создания давления наддува; и сравнивание текущей рабочей температуры с предельной рабочей температурой.The method may also include: finding the current temperature of the boost pressure generating device; and comparing the current operating temperature with the operating temperature limit.

Способ также может включать в себя: настраивание текущей рабочей температуры в повторяющемся режиме до тех пор, пока текущая рабочая температура не станет меньшей или большей предельной рабочей температуры.The method may also include: adjusting the current operating temperature in a repeating mode until the current operating temperature becomes lower or higher than the limiting operating temperature.

Заданное количество шагов давления может быть выбрано с учетом функциональных требований устройства создания давления наддува и/или транспортного средства. Заданное количество шагов давления может быть связано с оптимальным количеством вычислений.A predetermined number of pressure steps can be selected taking into account the functional requirements of the boost pressure device and / or vehicle. A given number of pressure steps may be related to the optimal number of calculations.

Предельная рабочая температура может зависеть от функциональных требований устройства и/или транспортного средства. Предельную рабочую температуру можно определять с учетом окружающего давления. Предельную рабочую температуру можно определять с учетом фактора возраста устройства создания давления наддува и/или транспортного средства. Предельная рабочая температура может быть переменной или неизменной. Рабочая температура может являться выходной температурой газа в устройстве создания давления наддува.The maximum operating temperature may depend on the functional requirements of the device and / or vehicle. The maximum operating temperature can be determined taking into account the ambient pressure. The maximum operating temperature can be determined taking into account the age factor of the boost pressure device and / or vehicle. The maximum operating temperature may be variable or unchanged. The operating temperature may be the outlet temperature of the gas in the boost pressure generating device.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается система регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува транспортного средства, содержащая: одно или более управляющих устройств, выполненных с возможностью следующего: нахождения разности давлений между текущим рабочим давлением устройства создания наддува и целевым давлением наддува, при котором устройство создания давления наддува будет работать при предельной рабочей температуре; нахождения шага давления, причем шаг давления является функцией разности давлений и заданного количества шагов давления; и подачи сигнала, например, на регулятор давления в системе, для настройки текущего рабочего давления в устройстве создания давления наддува, который предназначен для настройки текущего рабочего давления за некоторое количество шагов таким образом, чтобы рабочая температура устройства создания давления наддува была по существу равна предельной рабочей температуре.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a system for controlling an operating temperature of a vehicle pressurization generating device, comprising: one or more control devices configured to: find a pressure difference between the current operating pressure of the pressurization device and a target pressurization pressure at which the device creating boost pressure will work at the maximum operating temperature; finding the pressure step, the pressure step being a function of the pressure difference and a given number of pressure steps; and supplying a signal, for example, to a pressure regulator in the system, for adjusting the current operating pressure in the boost pressure generating device, which is designed to adjust the current working pressure in a number of steps so that the operating temperature of the boost pressure generating device is substantially equal to the maximum operating temperature.

Система также может содержать один или более датчиков температуры, выполненных с возможностью измерения температуры устройства создания давления наддува. Система также может содержать один или более датчиков давления, выполненных с возможностью измерения давления в устройстве создания давления наддува и/или в окружающей среде. Управляющее устройство может быть встроенным контроллером реального времени.The system may also include one or more temperature sensors configured to measure the temperature of the boost pressure generating device. The system may also comprise one or more pressure sensors configured to measure pressure in a boost pressure generating device and / or in the environment. The control device may be an integrated real-time controller.

Транспортное средство или двигатель могут содержать вышеуказанную систему для регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува.The vehicle or engine may include the above system for controlling the operating temperature of the boost pressure generating device.

Устройство создания давления наддува может быть турбонагнетателем или механическим нагнетателем. Устройство создания давления наддува может быть компрессором, например, компрессором турбонагнетателя или механического нагнетателя. Альтернативно, устройство создания давления наддува может быть турбиной, например, турбиной турбонагнетателя.The boost pressure generating device may be a turbocharger or a mechanical supercharger. The boost pressure generating device may be a compressor, for example, a compressor of a turbocharger or a mechanical supercharger. Alternatively, the boost pressure generating device may be a turbine, for example, a turbocharger turbine.

Заявленное здесь изобретение является итерационным подходом, в котором известную зависимость давления наддува от массового потока используют для нахождения наибольшего давления наддува, при котором выходная температура компрессора будет равна предельной рабочей температуре.The invention claimed herein is an iterative approach in which the known dependence of boost pressure on mass flow is used to find the highest boost pressure at which the compressor outlet temperature will be equal to the maximum operating temperature.

Любое из вышеуказанных давлений может быть отношением давлений в устройстве создания давления наддува. Например, отношение давлений может быть отношением входного давления устройства к его выходному давлению.Any of the above pressures may be the ratio of pressures in the boost pressure generating device. For example, the pressure ratio may be the ratio of the input pressure of the device to its output pressure.

Изобретение также обеспечивает программное обеспечение, такое как компьютерная программа или компьютерный программный продукт для исполнения любого из раскрытых здесь способов, а также машиночитаемый носитель с хранящейся на ней программой для исполнения любого из раскрытых здесь способов. Осуществляющая изобретение компьютерная программа может храниться на машиночитаемом носителе, или же, например, может иметь вид сигнала, такого как доступный для скачивания с интернет сайта сигнал данных, а также может иметь любую иную форму.The invention also provides software, such as a computer program or computer program product for executing any of the methods disclosed herein, as well as a computer-readable medium with a program stored thereon for executing any of the methods disclosed herein. The computer program implementing the invention may be stored on a computer-readable medium, or, for example, may take the form of a signal, such as a data signal available for download from an Internet site, and may also take any other form.

Управляющие устройства могут быть также выполнены с возможностью исполнения любого из вышеуказанных способов.Control devices may also be configured to perform any of the above methods.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Для обеспечения лучшего понимания настоящего раскрытия и более явной демонстрации его осуществления, далее в виде примера приводится ссылка на сопроводительные чертежи, на которых:To provide a better understanding of the present disclosure and a more explicit demonstration of its implementation, the following is an example of a link to the accompanying drawings, in which:

На фиг. 1 показана блок-схема способа регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува;In FIG. 1 shows a flow chart of a method for controlling the operating temperature of a boost pressure generating device;

На фиг. 2 показана блок-схема этапа нахождения расчетного целевого давления наддува;In FIG. 2 shows a block diagram of the step of finding the estimated target boost pressure;

На фиг. 3 показана блок-схема способа регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува, причем способ включает в себя этап нахождения расчетного целевого давления наддува;In FIG. 3 shows a flowchart of a method for controlling the operating temperature of a boost pressure generating device, the method including the step of finding the estimated target boost pressure;

На фиг. 4 показана блок-схема этапа нахождения текущей рабочей температуры устройства создания давления наддува и этапа сравнивания текущей рабочей температуры с предельной рабочей температурой.In FIG. 4 is a flowchart of the step of finding the current operating temperature of the boost pressure generating device and the step of comparing the current operating temperature with the operating temperature limit.

На фиг. 5 показана блок-схема способа регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува, причем способ включает в себя этап нахождения текущей рабочей температуры устройства создания давления наддува и этап сравнивания текущей рабочей температуры с предельной рабочей температурой.In FIG. 5 is a flowchart of a method for controlling the operating temperature of a boost pressure generating device, the method including the step of finding the current operating temperature of the boost pressure generating device and the step of comparing the current operating temperature with the maximum operating temperature.

На фиг. 6 показана блок-схема способа регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува, причем способ включает в себя этап понижения рабочего давления устройства создания давления наддува и этап повышения давления устройства создания давления наддува.In FIG. 6 shows a flowchart of a method for controlling the operating temperature of a boost pressure generating device, the method including the step of lowering the operating pressure of the boost pressure generating device and the step of increasing the pressure of the boost pressure generating device.

На фиг. 7 показан графический пример способа регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува; иIn FIG. 7 shows a graphical example of a method for controlling the operating temperature of a boost pressure generating device; and

На фиг. 8 показана система регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува.In FIG. 8 shows a system for controlling the operating temperature of a boost pressure generating device.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Настоящим изобретением обеспечивается способ и система регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува, таком как компрессор турбонагнетателя или механического нагнетателя транспортного средства, причем давление наддува устройства создания давления наддува настраивают таким образом, чтобы рабочая температура Тх, например, выходная температура газа в устройстве создания давления наддува была по существу равна предельной рабочей температуре TLIM. При этом давление наддува, производимое устройством создания давления наддува, является максимально допустимым давлением для заданного набора рабочих параметров, таких как надежность устройства создания давления наддува и/или рабочие показатели двигателя. Для краткости раскрытия способа полагается, что предельная рабочая температура TLIM является одиночным неизменным значением, при том, что в реальности она может быть переменной и зависящей от некоторого числа факторов, например, от условий эксплуатации транспортного средства и/или от истории использования и возраста двигателя, что будет рассмотрено далее по тексту.The present invention provides a method and system for controlling the operating temperature of a boost pressure generating device, such as a compressor of a turbocharger or a mechanical blower of a vehicle, wherein the boost pressure of the boost pressure generating device is adjusted so that the operating temperature T x , for example, the gas outlet temperature in the pressure generating device boost was essentially equal to the limiting operating temperature T LIM . Moreover, the boost pressure produced by the boost pressure generating device is the maximum allowable pressure for a given set of operating parameters, such as the reliability of the boost pressure creating device and / or engine performance. For brevity of the disclosure of the method, it is assumed that the limiting operating temperature T LIM is a single constant value, despite the fact that in reality it can be variable and depending on a number of factors, for example, on the operating conditions of the vehicle and / or on the history of use and age of the engine , which will be discussed later in the text.

Одной из задач системы является обеспечение работы устройства создания давления наддува при давлении, ограниченном таким образом, чтобы рабочая температура была по существу равна предельной рабочей температуре TLIM. Раскрываемый далее способ является способом выполнения такого регулирования, причем данный способ высокоэффективен во внедрении и калибровке и обеспечивает максимальные рабочие показатели устройства создания давления наддува, двигателя и/или транспортного средства.One of the objectives of the system is to ensure the operation of the device to create boost pressure at a pressure limited so that the operating temperature is substantially equal to the limiting operating temperature T LIM . The method disclosed below is a method of performing such regulation, and this method is highly efficient in implementation and calibration and provides maximum performance indicators of the boost pressure device, engine and / or vehicle.

На фиг. 1 изображен способ регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува транспортного средства. Способ включает в себя этап 100 определения разности ΔР давлений между текущим рабочим давлением Рх устройства создания давления наддува и целевым давлением PLIM наддува, при котором рабочая температура Тх устройства создания давления наддува по существу равна предельной рабочей температуре TLIM. Разность ΔР давлений находят по следующему уравнению:In FIG. 1 shows a method for controlling the operating temperature of a vehicle boost pressure generating device. The method includes a step 100 of determining a pressure difference ΔP between the current operating pressure P x of the boost pressure device and the target boost pressure P LIM at which the operating temperature T x of the boost pressure device is substantially equal to the limiting operating temperature T LIM . The pressure difference ΔP is found by the following equation:

Figure 00000001
Figure 00000001

Способ также включает в себя этап 110 определения шага dP давления, причем шаг dP давления является функцией разности ΔР давлений и заданного количества N шагов. Шаг dP давления находят по следующему уравнению:The method also includes a step 110 of determining a pressure step dP, the pressure step dP being a function of the pressure difference ΔP and a predetermined number N of steps. The pressure step dP is found by the following equation:

Figure 00000002
Figure 00000002

Способ также включает в себя этап 120 последовательной настройки рабочего давления Рх устройства с шагом dP до тех пор, пока рабочая температура Тх устройства создания давления наддува не станет по существу равной предельной рабочей температуре TLIM, что может быть выражено как:The method also includes a step 120 of sequentially adjusting the operating pressure P x of the device with a step dP until the operating temperature T x of the boost pressure generating device becomes substantially equal to the limiting operating temperature T LIM , which can be expressed as:

Figure 00000003
Figure 00000003

Рабочее давление Рх устройства создания давления наддува можно настраивать путем варьирования массового потока через устройство, например, настраивая перепускной клапан в канале, обходящем устройство создания давления наддува. Например, вокруг турбины турбонагнетателя можно устроить канал, а изменяя долю потока, подаваемого через перепускной канал, можно изменять рабочее давление Рх. Альтернативно, в случае механического нагнетателя, для регулирования рабочей скорости с целью изменения рабочего давления Рх можно варьировать мощность, подаваемую на компрессор механического нагнетателя.The operating pressure P x of the boost pressure generating device can be adjusted by varying the mass flow through the device, for example, by adjusting the bypass valve in the channel bypassing the boost pressure creating device. For example, a channel can be arranged around a turbocharger turbine, and by changing the fraction of the flow supplied through the bypass channel, the operating pressure P x can be changed. Alternatively, in the case of a mechanical supercharger, the power supplied to the compressor of the mechanical supercharger can be varied to control the operating speed in order to change the operating pressure P x .

Таким образом текущую рабочую температуру Тх устройства создания давления наддува итерационно настраивают на значение, по существу равное предельной рабочей температуре TLIM за количество шагов, аппроксимированное заданным количеством N шагов. Заданное количество N шагов может иметь отношение к желательному количеству вычислений, выполняемых управляющим устройством 1, как показано на фиг. 8. Это является полезным, так как способ по настоящему изобретению может быть осуществлен с использованием, например, встроенного контроллера реального времени. Следовательно, желательным будет нахождение решения за заданное количество шагов с задействованием минимальных вычислительных ресурсов управляющего устройства 1.Thus, the current operating temperature T x of the boost pressure generating device is iteratively adjusted to a value substantially equal to the limiting operating temperature T LIM for the number of steps approximated by a predetermined number N of steps. The predetermined number N of steps may relate to the desired number of calculations performed by the control device 1, as shown in FIG. 8. This is useful since the method of the present invention can be implemented using, for example, an integrated real-time controller. Therefore, it will be desirable to find a solution in a given number of steps using the minimum computing resources of the control device 1.

Способ может также включать в себя показанный на фиг. 2 этап 130, предусматривающий нахождение расчетного целевого давления PLIM наддува, при котором устройство создания давления наддува будет работать при предельной рабочей температуре TLIM. Было бы желательным находить расчетное целевое давление PLIM наддува по КПД ηLIM устройства создания давления наддува при целевом давлении Рим наддува. Однако возникает проблема, состоящая в том, что коэффициент Ним полезного действия устройства создания давления наддува при целевом давлении PLIM наддува сам зависит от целевого давления Рим наддува и от массового расхода через устройство. Массовый расход также является функцией целевого давления PLIM наддува. Результатом этого является уравнение с двумя неизвестными переменными, что создает сложности в получении решения для целевого давления PLIM наддува.The method may also include that shown in FIG. 2, step 130, providing for the calculation of the target target boost pressure P LIM at which the boost pressure generating device will operate at the operating temperature limit T LIM . It would be desirable to find the estimated target boost pressure P LIM by the efficiency η LIM of the boost pressure device at the target boost pressure Rome. However, a problem arises in that the efficiency coefficient Nim of the boost pressure generating device at the target boost pressure P LIM itself depends on the target boost pressure Rome and the mass flow through the device. Mass flow is also a function of the target boost pressure P LIM . The result is an equation with two unknown variables, which makes it difficult to obtain a solution for the target boost pressure P LIM .

Однако вместо этого расчетное целевое давление PLIM наддува можно определить, используя текущий КПД ηх при текущем рабочем давлении Рх, причем текущий КПД ηх устройства создания давления наддува легко определяется по заданной характеристике «давление наддува - массовый поток воздуха» устройства создания давления наддува для конкретного набора условий окружающей среды и работы двигателя. Такие данные обычно имеются в виде трехмерных характеристик, на которых построены графики зависимости изоэнтропического КПД и рабочих скоростей от массового расхода воздуха и степени сжатия. Например, расчетное целевое давление PLIM наддува может быть функцией: входного давления PIN; текущего КПД ηх при текущем рабочем давлении Рх; предельной рабочей температуры TLIM; входной температуры TIN газа устройства создания давления наддува; и показателя γ адиабаты воздуха. Целевое давление PLIM наддува может быть рассчитано по следующему уравнению:However, instead of this, the estimated target boost pressure P LIM can be determined using the current efficiency η x at the current operating pressure P x , and the current efficiency η x of the boost pressure device is easily determined from the given characteristic “boost pressure - air mass flow” of the boost pressure device for a specific set of environmental conditions and engine operation. Such data are usually available in the form of three-dimensional characteristics on which graphs of the dependence of isentropic efficiency and operating speeds on the mass air flow and compression ratio are built. For example, the estimated target boost pressure P LIM may be a function of: inlet pressure P IN ; current efficiency η x at the current operating pressure P x ; operating temperature limit T LIM ; the inlet temperature T IN of the gas of the boost pressure generating device; and exponent γ of air adiabat. The target boost pressure P LIM can be calculated using the following equation:

Figure 00000004
Figure 00000004

Когда имеется несколько решений для целевого давления PLIM наддува, берут наибольшее из этих них. Согласно фиг. 3 в способе может быть задействован этап 130.When there are several solutions for the target boost pressure P LIM , take the largest of these. According to FIG. 3, step 130 may be involved in the method.

Способ может также включать в себя этап 140 определения текущей рабочей температуры Тх устройства создания давления наддува и этап 141 сравнения текущей рабочей температуры Тх с предельной рабочей температурой TLIM. При этом управляющее устройство 1 сможет определить, превышает ли текущая рабочая температура Тх предельную рабочую температуру TLIM, то есть установить, потребуется ли выполнение какого-либо действия для изменения текущего рабочего давления Рх с целью снижения температуры Тх устройства создания давления наддува. Текущая рабочая температура Тх при рабочем давлении Рх может быть найдена на этапе 140 по указанному ниже уравнению, в котором текущая рабочая температура Тх устройства создания давления наддува является функцией: входной температуры TIN газа; текущего рабочего давления Рх; текущего КПД ηх при текущем рабочем давлении Рх; входного давления PIN устройства создания давления наддува; и показателя у адиабаты воздуха. Альтернативно, текущая рабочая температура устройства создания давления наддува может определяться одним или несколькими датчиками температуры.The method may also include a step 140 for determining the current operating temperature T x of the boost pressure generating device and a step 141 for comparing the current operating temperature T x with the limiting operating temperature T LIM . In this case, the control device 1 will be able to determine whether the current operating temperature T x exceeds the operating temperature T LIM , that is, to establish whether it will be necessary to take any action to change the current operating pressure P x in order to lower the temperature T x of the boost pressure generating device. The current operating temperature T x at the operating pressure P x can be found in step 140 according to the equation below, in which the current operating temperature T x of the boost pressure generating device is a function of: the inlet gas temperature T IN ; current working pressure P x ; current efficiency η x at the current operating pressure P x ; inlet pressure P IN of the boost pressure generating device; and exponent for air adiabat. Alternatively, the current operating temperature of the boost pressure generating device may be detected by one or more temperature sensors.

Figure 00000005
Figure 00000005

На фиг. 4 показан пример блок-схемы того, как находят текущую рабочую температуру Тх и сравнивают ее с предельной рабочей температурой TLIM. Если управляющее устройство 1 находит, что текущая рабочая температура Тх превышает предельную рабочую температуру TLIM,то может быть предпринято соответствующее действие для снижения текущей рабочей температуры Тх. Если управляющее устройство 1 определяет, что текущая рабочая температура Тх меньше предельной рабочей температуры TLIM, то устройство создания давления наддува может продолжать работать при текущем рабочем давлении Рх. Для проверки того, что текущая рабочая температура Тх не превышает предельную рабочую температуру Тим, выполнение этапа 141 может повторяться, например, периодически. На фиг. 5 показан пример того, как этап 140 и этап 141 могут быть задействованы в способе регулирования рабочей температуры Тх устройства создания давления наддува.In FIG. 4 shows an example of a flow chart of how to find the current operating temperature T x and compare it with the limiting operating temperature T LIM . If the control device 1 finds that the current operating temperature T x exceeds the maximum operating temperature T LIM , then appropriate action can be taken to reduce the current operating temperature T x . If the control device 1 determines that the current operating temperature T x is less than the limiting operating temperature T LIM , then the boost pressure generating device may continue to operate at the current operating pressure P x . In order to verify that the current operating temperature T x does not exceed the limiting operating temperature Tim, the execution of step 141 may be repeated, for example, periodically. In FIG. 5 shows an example of how step 140 and step 141 can be involved in a method for controlling the operating temperature T x of a boost pressure generating device.

Как было рассмотрено выше, способ по настоящему изобретению включает в себя этап 110 нахождения шага dP давления и этап 120 настройки рабочего давления Рх, как показано на фиг. 1, фиг. 3 и фиг. 5. Вдобавок к этому, способ может включать в себя этап 111 нахождения первого шага dP1 давления с последующим этапом 121 последовательного понижения рабочего давления Рх устройства создания давления наддува с первым шагом dP1, после чего способ может включать в себя этап 112 нахождения второго шага dP2 давления с последующим этапом 122 последовательного повышения рабочего давления Рх устройства создания давления наддува со вторым шагом dP2. Однако следует понимать, что второй шаг dP2 давления может быть найден в любой точке способа до этапа 122.As discussed above, the method of the present invention includes a step 110 of finding a pressure step dP and a step 120 of adjusting the operating pressure P x , as shown in FIG. 1, FIG. 3 and FIG. 5. In addition, the method may include the step 111 of finding the first pressure step dP 1 , followed by the step 121 of sequentially lowering the operating pressure P x of the boost pressure device with the first step dP 1 , after which the method may include the step 112 of finding the second step dP 2 pressure followed by step 122 sequentially increase the working pressure P x device to create boost pressure with the second step dP 2 . However, it should be understood that the second pressure step dP 2 can be found at any point in the method prior to step 122.

Этап 121 может включать в себя нахождение первого шага dP1 давления аналогично тому, как находят шаг dP давления, то есть по разности ΔР давлений и заданному количеству шагов N1. Первый шаг dP1 давления может быть найден по следующему уравнению:Step 121 may include finding the first pressure step dP 1 in the same way as finding the pressure step dP, that is, by the pressure difference ΔP and the predetermined number of steps N 1 . The first pressure step dP 1 can be found by the following equation:

Figure 00000006
Figure 00000006

Этап 121 может включать в себя последовательное понижение рабочего давления Рх устройства создания давления наддува с первым шагом dP1 до тех пор, пока рабочая температура Тх не опустится ниже предельной рабочей температуры TLIM. Этап 121 может также включать в себя нахождение рабочей температуры Тх устройства создания давления наддува после каждого понижения рабочего давления Рх. Рабочая температура Тх может быть найдена так, как это описано выше, а затем сравнена с предельной рабочей температурой TLIM. В случае если рабочая температура Тх превысит предельную рабочую температуру ТLIM, рабочее давление Рх устройства создания давления наддува снова понижают на величину первого шага dP1 давления. Количество итераций этапа 121 аппроксимируется заданным количеством шагов. Таким образом, исходя из располагаемых вычислительных ресурсов, можно выбрать количество вычислений, которое пртребуется для того, чтобы понизить рабочую температуру Тх устройства создания давления наддува ниже предельной рабочей температуры TLIM. Кроме того, заданное количество N1 шагов можно выбрать таким, чтобы рабочая температура Тх устройства создания давления наддува всегда гарантированно понижалась до значения, меньшего предельной рабочей температуры TLIM.Step 121 may include sequentially lowering the operating pressure P x of the boost pressure generating device with a first step dP 1 until the operating temperature T x drops below the limit operating temperature T LIM . Step 121 may also include finding the operating temperature T x of the boost pressure generating device after each lowering of the operating pressure P x . The operating temperature T x can be found as described above, and then compared with the limiting operating temperature T LIM . If the operating temperature T x exceeds the maximum operating temperature T LIM , the operating pressure P x of the boost pressure generating device is again reduced by the value of the first pressure step dP 1 . The number of iterations of step 121 is approximated by a given number of steps. Thus, based on the available computing resources, it is possible to select the number of calculations that is required in order to lower the operating temperature T x of the boost pressure generating device below the limiting operating temperature T LIM . In addition, a predetermined number of N 1 steps can be chosen so that the operating temperature T x of the boost pressure generating device is always guaranteed to drop to a value lower than the limiting operating temperature T LIM .

Этап 112 может включать в себя нахождение второго шага dP2 давления, причем второй шаг dP2 давления является функцией первого шага dP, давления и другого заданного количества N2 шагов. Второй шаг dP2 давления может быть найден по следующему уравнению:Step 112 may include finding a second pressure step dP 2 , the second pressure step dP 2 being a function of the first step dP, pressure, and another predetermined number N 2 of steps. The second pressure step dP 2 can be found by the following equation:

Figure 00000007
Figure 00000007

Таким образом, второй шаг dP2 давления может быть меньше первого шага dP1. Фактически, второй шаг dP2 давления может быть делителем первого шага dP1.Thus, the second pressure step dP 2 may be less than the first step dP 1 . In fact, the second pressure step dP 2 may be a divider of the first step dP 1 .

Альтернативно, этап 112 может включать в себя нахождение второго шага dP2 давления аналогично тому, как находят шаг dP, то есть когда второй шаг dP2 давления является функцией разности ΔР давлений и другого заданного количества шагов. Второй шаг dP2 давления может быть найден по следующему уравнению:Alternatively, step 112 may include finding the second pressure step dP 2 in the same way as finding the step dP, that is, when the second pressure step dP 2 is a function of the pressure difference ΔP and another predetermined number of steps. The second pressure step dP 2 can be found by the following equation:

Figure 00000008
Figure 00000008

Этап 122 может включать в себя последовательное повышение рабочего давления Рх устройства создания давления наддува со вторым шагом dP2 до тех пор пока рабочая температура Тх не превысит предельную рабочую температуру TLIM. Этап 122 может также включать в себя нахождение рабочей температуры Тх устройства создания давления наддува после каждого повышения рабочего давления Рх. Рабочая температура Тх может быть найдена так, как это описано выше, а затем сравнена с предельной рабочей температурой TLIM. В случае если рабочая температура Тх будет меньше предельной рабочей температуры TLIM, рабочее давление Рх устройства создания давления наддува снова повышают на величину второго шага dP2 давления. Количество итераций этапа 122 аппроксимируют заданным количеством N2 или N3 шагов. Таким образом, исходя из располагаемых вычислительных ресурсов можно выбрать количество вычислений, требующихся для того, чтобы повысить рабочую температуру Тх устройства создания давления наддува выше предельной рабочей температуры TLIM. Кроме того, заданное количество N2 или N3 шагов можно подобрать таким, чтобы рабочая температура Тх устройства создания давления наддува всегда гарантированно повышалась до значения, большего предельной рабочей температуры TLIM.Step 122 may include successively increasing the operating pressure P x of the boost pressure generating device with a second step dP 2 until the operating temperature T x exceeds the operating temperature limit T LIM . Step 122 may also include finding the operating temperature T x of the boost pressure generating device after each increase in operating pressure P x . The operating temperature T x can be found as described above, and then compared with the limiting operating temperature T LIM . If the operating temperature T x is less than the limiting operating temperature T LIM , the operating pressure P x of the boost pressure generating device is again increased by the value of the second pressure step dP 2 . The number of iterations of step 122 is approximated by a given number of N 2 or N 3 steps. Thus, based on the available computing resources, it is possible to select the number of calculations required to increase the operating temperature T x of the boost pressure generating device above the limiting operating temperature T LIM . In addition, a predetermined number of N 2 or N 3 steps can be selected so that the operating temperature T x of the boost pressure generating device is always guaranteed to rise to a value higher than the limiting operating temperature T LIM .

Вышеуказанным методом рабочее давление Рх последовательно понижают большими шагами dP1 давления до тех пор, пока рабочая температура не опустится ниже предельной рабочей температуры, после чего рабочее давление Рх последовательно повышают меньшими шагами dP2 давления до тех пор, пока рабочая температура Тх не превысит предельную рабочую температуру TLIM. Меньший второй шаг dP2 давления может быть определен соответствующим образом заданным количеством N2 шагов таким образом, чтобы рабочая температура Тх только незначительно превышала предельную рабочую температуру TLIM, то есть, чтобы создавшееся в результате рабочее давление Рх было таким, чтобы рабочая температура Тх была очень близка к предельной рабочей температуре TLIM.By the above method, the working pressure P x is successively reduced in steps of pressure dP 1 until the operating temperature drops below the maximum working temperature, after which the working pressure P x is successively increased in steps of pressure dP 2 until the operating temperature T x exceeds the operating temperature limit T LIM . The smaller second pressure step dP 2 can be determined by an appropriately predetermined number of N 2 steps so that the operating temperature T x only slightly exceeds the maximum operating temperature T LIM , that is, so that the resulting working pressure P x is such that the operating temperature T x was very close to the limiting operating temperature T LIM .

На фиг. 7 изображен графический пример этапов, выполняемых для настройки рабочего давления Рх устройства создания давления наддува таким образом, чтобы текущая рабочая температура Тх стала по существу равной предельной рабочей температуре TLIM. В показанном на фиг. 7 примере устройство создания давления наддува работает при рабочем давлении Рх и при текущей рабочей температуре Тх. Далее со ссылкой на фиг. 6 и на фиг. 7 в качестве примера приводится раскрытие способа по настоящему изобретению, содержащего:In FIG. 7 is a graphical example of the steps taken to adjust the operating pressure P x of a boost pressure device so that the current operating temperature T x becomes substantially equal to the limiting operating temperature T LIM . As shown in FIG. 7 example, a device for creating boost pressure operates at a working pressure P x and at the current operating temperature T x . Next, with reference to FIG. 6 and in FIG. 7 as an example, discloses a method of the present invention, comprising:

- Этап 140 нахождения текущей рабочей температуры Тх устройства создания давления наддува и этап 141 сравнивания текущей рабочей температуры Тх с предельной рабочей температурой TLIM. При этом управляющее устройство 1 определяет превышение текущей рабочей температурой Тх предельной рабочей температуры TLIM, что требует выполнения действия по изменению текущего рабочего давления Рх таким образом, чтобы понизить рабочую температуру Тх;- Step 140 of finding the current operating temperature T x of the boost pressure generating device and step 141 of comparing the current operating temperature T x with the limiting operating temperature T LIM . In this case, the control device 1 determines that the current operating temperature T x exceeds the maximum operating temperature T LIM , which requires an action to change the current operating pressure P x so as to lower the operating temperature T x ;

- Этап 130 нахождения расчетного целевого давления PLIM наддува, при котором устройство создания давления наддува работает при предельной рабочей температуре TLIM.- Step 130 of finding the estimated target boost pressure P LIM at which the boost pressure generating device operates at the operating temperature limit T LIM .

- Этап 100 нахождения разности ΔР давлений между текущим рабочим давлением Рх устройства создания давления наддува и целевым давлением PLIM наддува, при котором рабочая температура Тх устройства создания давления наддува по существу равна предельной рабочей температуре TLIM.- Step 100 of finding the pressure difference ΔP between the current working pressure P x of the boost pressure device and the target boost pressure P LIM at which the operating temperature T x of the boost pressure device is substantially equal to the limiting operating temperature T LIM .

- Этап 111 нахождения первого шага давления dP1; и- Step 111 of finding the first pressure step dP 1 ; and

- Последовательно выполняемые этапы 121 понижения рабочего давления Рх устройства создания давления наддува на величину первого шага dP1 давления и этапы 141 сравнивания текущей рабочей температуры Тх с предельной рабочей температурой после каждого понижения давления на величину первого шага давления dP1.- Consecutively performed steps 121 of lowering the operating pressure Р x of the device for generating boost pressure by the value of the first pressure step dP 1 and steps 141 of comparing the current operating temperature T x with the maximum working temperature after each pressure decrease by the value of the first pressure step dP 1 .

В показанном на фиг. 7 примере заданное количество N1 шагов давления было предустановлено на 4. Однако можно понимать, что заданное количество N1 шагов давления может быть предустановлено на любое подходящее значение. Так как изначально рассчитываемое расчетное целевое давление PLIM наддува аппроксимируют, то требуемое в действительности количество шагов может быть больше или меньше заданного количества шагов N1. Этап 121 повторяют до тех пор, пока текущая рабочая температура Тх не опустится ниже предельной рабочей температуры TLIM.As shown in FIG. In the example 7, the predetermined number N 1 of pressure steps was preset to 4. However, it can be understood that the predetermined number N 1 of pressure steps can be preset to any suitable value. Since the initially calculated calculated target pressure P LIM of the boost is approximated, the actual required number of steps can be more or less than the specified number of steps N 1 . Step 121 is repeated until the current operating temperature T x drops below the limit operating temperature T LIM .

Способ также включает в себя следующее:The method also includes the following:

- Этап 112 нахождения второго шага давления dP2; и- Step 112 of finding the second pressure step dP 2 ; and

- Последовательно выполняемые этапы 122 повышения рабочего давления Рх устройства создания давления наддува на величину второго шага давления dP2 и этапы 141 сравнивания текущей рабочей температуры Тх с предельной рабочей температурой Тх после каждого повышения давления на величину второго шага давления dP2.- Consecutively performed steps 122 of increasing the working pressure P x of the device for generating boost pressure by the value of the second pressure step dP 2 and steps 141 of comparing the current working temperature T x with the maximum working temperature T x after each pressure increase by the value of the second pressure step dP 2 .

В показанном на фиг. 7 примере заданное количество N2 шагов давления было предустановлено на 2. Однако можно понимать, что заданное количество N2 шагов давления может быть предустановлено на любое подходящее значение. Так как изначально рассчитываемое расчетное целевое давление PLIM наддува аппроксимируют, то требуемое в действительности количество шагов может быть больше или меньше заданного количества шагов N2. Этап 122 повторяют до тех пор, пока текущая рабочая температура Тх не поднимется выше предельной рабочей температуры TLIM. За счет того, что второй шаг dP2 давления сравнительно невелик, например, по сравнению с первым шагом dP1 давления, текущая рабочая температура по существу равна предельной рабочей температуре TLIM устройства создания давления наддува. Тем не менее, в альтернативном примере, для гарантии того, что рабочая температура Тх будет меньше предельной рабочей температуры TLIM, перед выполнением последнего этапа 122 устройство создания давления наддува можно эксплуатировать при предшествующем рабочем давлении Рх.As shown in FIG. 7 example, a predetermined number of N 2 pressure steps was preset to 2. However, it can be understood that a predetermined number of N 2 pressure steps can be preset to any suitable value. Since the initially calculated calculated target pressure P LIM of the boost is approximated, the actual required number of steps can be more or less than the specified number of steps N 2 . Step 122 is repeated until the current operating temperature T x rises above the limiting operating temperature T LIM . Due to the fact that the second pressure step dP 2 is relatively small, for example, compared with the first pressure step dP 1 , the current operating temperature is substantially equal to the maximum operating temperature T LIM of the boost pressure generating device. However, in an alternative example, in order to ensure that the operating temperature T x will be lower than the limiting operating temperature T LIM , before performing the last step 122, the boost pressure generating device can be operated at the previous operating pressure P x .

Заданные количества N, N1, N2, N3 шагов и/или предельная рабочая температура TLIM могут быть выбраны на основе функциональных требований, предъявляемых к устройству создания давления наддува и/или транспортному средству. Заданные количества N, N1, N2, N3 шагов могут быть выбраны таким образом, чтобы в случае необходимости быстрого изменения, рабочее давление настраивалось бы за меньшее количество шагов, или альтернативно, в случае необходимости получения более точного результата - за большее количество шагов. Например, если заданное количество N2 шагов давления было предустановлено на 20, способ будет стремиться к более точному решению рабочей температуры Тх, но для нахождения этого решения потребует больше вычислительных ресурсов. Аналогичным образом, если ожидаемый срок эксплуатации устройства 1 создания давления наддува невелик, то предельную рабочую температуру TLIM можно выбрать более высокой. Тем самым можно достичь максимального давления наддува устройства создания давления наддува, не особо заботясь о долговременной надежности этого устройства.Preset quantities N, None, N2, N3 steps and / or operating temperature limit TLIM can be selected based on the functional requirements of the boost pressure device and / or the vehicle. Preset quantities N, None, N2, N3 steps can be chosen so that if a quick change is needed, the working pressure can be adjusted in fewer steps, or alternatively, if you need a more accurate result, in more steps. For example, if a given amount of N2 pressure steps were preset to 20, the method will seek to more accurately solve the operating temperature Tx, but to find this solution will require more computing resources. Similarly, if the expected life of the device 1 to create boost pressure is small, then the maximum operating temperature TLIM can choose higher. Thereby, it is possible to achieve maximum boost pressure of the boost pressure generating device without worrying about the long-term reliability of this device.

Предельная рабочая температура TLIM может быть выбрана с учетом фактора возраста устройства создания давления наддува. К примеру, в устройствах создания давления наддува, отработавших большее количество рабочих циклов, предельную рабочую температуру TLIM можно установить более низкой, чем в тех устройствах, которые отработали меньшее количество рабочих циклов. Фактор возраста можно определять с определенной периодичностью в течение срока службы и выбирать с учетом выявленной скорости износа устройства создания давления наддува.The operating temperature limit T LIM can be selected taking into account the age factor of the boost pressure generating device. For example, in devices for creating boost pressure that have worked out a larger number of operating cycles, the limiting operating temperature T LIM can be set lower than in devices that have worked out a smaller number of operating cycles. The age factor can be determined with a certain frequency during the service life and selected taking into account the detected wear rate of the boost pressure generating device.

Предельная рабочая температура TLIM может быть выбрана с учетом давления воздуха, окружающего устройство создания давления наддува. К примеру, на транспортном средстве, работающем на большей высоте, предельная рабочая температура TLIM может быть установлена более высокой. Тем самым устройство 1 создания давления наддува сможет производить более высокие давления наддува для компенсирования снижения давления на этих высотах.The operating temperature limit T LIM can be selected taking into account the air pressure surrounding the boost pressure generating device. For example, in a vehicle operating at a higher altitude, the operating temperature limit T LIM can be set higher. Thus, the device 1 to create boost pressure will be able to produce higher boost pressures to compensate for the pressure drop at these heights.

Предельная рабочая температура TLIM может быть установлена на неизменные значения и/или может быть переменной, зависящей от эксплуатационных требований устройства создания давления наддува и/или транспортного средства. Например, фактор возраста может быть установлен так, чтобы изменяться автоматически при увеличении количества рабочих циклов устройства создания давления наддува. В другом примере управляющее устройство 1 может быть выполнено с возможностью распознавания условий среды, окружающей транспортное средство. Управляющее устройство может быть выполнено с возможностью нахождения атмосферного давления и/или температуры по другим переменным. Предельную рабочую температуру TLIM можно варьировать с в соответствии с изменяющимися окружающими условиями так, чтобы для каждых окружающих условий получать максимальную надежность и/или максимальные рабочие показатели устройства создания давления наддува. Задействование или незадействование управления по предельной рабочей температуре TLIM может зависеть от окружающих условий и эксплуатационных требований двигателя, но при использовании транспортных средств на больших высотах и при высоких температурах применение предельной рабочей температуры TLIM потребуется применять большую часть рабочего времени работы двигателя.The operating temperature limit T LIM may be set to constant values and / or may be variable depending on the operational requirements of the boost pressure device and / or vehicle. For example, the age factor can be set to change automatically with increasing number of operating cycles of the boost pressure generating device. In another example, the control device 1 may be configured to recognize environmental conditions surrounding the vehicle. The control device can be configured to find atmospheric pressure and / or temperature in other variables. The maximum operating temperature T LIM can be varied with in accordance with changing environmental conditions so that for each environmental conditions to obtain maximum reliability and / or maximum operating characteristics of the boost pressure generating device. The operation or non-operation of the control according to the operating temperature limit T LIM may depend on the environmental conditions and operational requirements of the engine, but when using vehicles at high altitudes and at high temperatures, the application of the operating temperature limit T LIM will require the use of most of the operating time of the engine.

На фиг. 8 показана система 10 по настоящему изобретению. Система 10 содержит управляющее устройство 1 и регулятор 3 давления в системе. Управляющее устройство 1 выполнено с возможностью нахождения разности ΔР давлений между текущим рабочим давлением Рх устройства создания давления наддува и целевым давлением PLIM наддува, при котором устройство создания давления наддува работает при предельной рабочей температуре TLIM. Управляющее устройство также выполнено с возможностью нахождения шага dP давления, причем шаг dP давления является функцией разности ΔР давлений и заданного количества шагов N1 давления. Управляющее устройство 1 также выполнено с возможностью подачи сигнала на регулятор 3, выполненный с возможностью настраивать давление устройства создания давления наддува, а сигналу придана способность за заданное количество шагов настраивать текущее рабочее давление Рх таким образом, чтобы рабочая температура Тх устройства создания давления наддува становилась по существу равной предельной рабочей температуре TLIM.In FIG. 8 shows a system 10 of the present invention. System 10 comprises a control device 1 and a pressure regulator 3 in the system. The control device 1 is configured to find a pressure difference ΔP between the current operating pressure P x of the boost pressure generating device and the target boost pressure P LIM , at which the boost pressure generating device operates at a limiting operating temperature T LIM . The control device is also configured to find a pressure step dP, the pressure step dP being a function of the pressure difference ΔP and a predetermined number of pressure steps N 1 . The control device 1 is also configured to supply a signal to the controller 3, configured to adjust the pressure of the boost pressure generating device, and the signal is given the ability to set the current operating pressure P x in a given number of steps so that the operating temperature T x of the boost pressure device substantially equal to the operating temperature limit T LIM .

Система может также содержать один или более датчиков температуры, выполненных с возможностью измерения температуры, например, входной температуры газа и/или выходной температуры газа в устройстве создания давления наддува, и/или один или более датчиков давления, выполненных с возможностью измерения давления, например входного и/или выходного давления в устройстве создания давления наддува, и/или окружающего давления. Кроме того, управляющее устройство 1 может быть встроенным контроллером реального времени.The system may also include one or more temperature sensors configured to measure temperature, for example, the gas inlet temperature and / or gas outlet temperature in the boost pressure generating device, and / or one or more pressure sensors configured to measure pressure, for example, the inlet and / or outlet pressure in the boost pressure generating device and / or ambient pressure. In addition, the control device 1 may be an integrated real-time controller.

Claims (39)

1. Способ регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува транспортного средства, включающий в себя:1. A method of controlling the operating temperature of a vehicle boost pressure generating device, including: нахождение разности давлений между текущим рабочим давлением устройства создания наддува и целевым давлением наддува, при котором устройство создания давления наддува будет работать при предельной рабочей температуре;finding the pressure difference between the current working pressure of the boost device and the target boost pressure at which the boost pressure device will operate at the maximum operating temperature; нахождение шага давления, причем шаг давления является функцией разности давлений и заданного количества шагов давления; иfinding the pressure step, the pressure step being a function of the pressure difference and a given number of pressure steps; and последовательную настройку текущего рабочего давления с указанным шагом до тех пор, пока рабочая температура устройства создания давления наддува не станет по существу равной предельной рабочей температуре.sequentially adjusting the current operating pressure with the indicated step until the operating temperature of the boost pressure generating device becomes substantially equal to the limiting operating temperature. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит:2. The method according to p. 1, characterized in that it further comprises: нахождение расчетного целевого давления наддува, при котором устройство создания давления наддува будет работать при предельной рабочей температуре;finding the estimated target boost pressure at which the boost boost device will operate at the maximum operating temperature; 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что расчетное целевое давление наддува рассчитывают, основываясь на КПД устройства создания давления наддува при текущем рабочем давлении.3. The method according to p. 2, characterized in that the estimated target boost pressure is calculated based on the efficiency of the device to create boost pressure at the current operating pressure. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что настройка рабочего давления устройства создания давления наддува включает:4. The method according to p. 1, characterized in that the setting of the operating pressure of the device to create boost pressure includes: последовательное понижение текущего рабочего давления устройства создания давления наддува с первым шагом; иsequentially lowering the current operating pressure of the boost pressure generating device with a first step; and последующее последовательное повышение текущего рабочего давления устройства создания давления наддува со вторым шагом.subsequent sequential increase in the current operating pressure of the boost pressure generating device with a second step. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что текущее рабочее давление устройства создания давления наддува последовательно понижают на величину первого шага давления до тех пор, пока рабочая температура устройства создания давления наддува не опустится ниже предельной рабочей температуры.5. The method according to p. 4, characterized in that the current working pressure of the boost pressure generating device is successively reduced by the value of the first pressure step until the operating temperature of the boost pressure generating device drops below the maximum operating temperature. 6. Способ по п. 4, в котором рабочее давление устройства создания давления наддува последовательно повышают на величину второго шага давления до тех пор, пока рабочая температура устройства создания давления наддува не превысит предельную рабочую температуру.6. The method according to claim 4, in which the operating pressure of the boost pressure generating device is successively increased by the value of the second pressure step until the operating temperature of the boost pressure generating device exceeds the maximum operating temperature. 7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что второй шаг давления меньше первого шага давления.7. The method according to p. 4, characterized in that the second pressure step is less than the first pressure step. 8. Способ по п. 4, отличающийся тем, что второй шаг давления является делителем первого шага давления.8. The method according to p. 4, characterized in that the second pressure step is a divider of the first pressure step. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит:9. The method according to p. 1, characterized in that it further comprises: нахождение текущей температуры устройства создания давления наддува; и сравнивание текущей рабочей температуры с предельной рабочей температурой.finding the current temperature of the boost pressure generating device; and comparing the current operating temperature with the operating temperature limit. 10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно содержит:10. The method according to p. 9, characterized in that it further comprises: настраивание текущей рабочей температуры в повторяющемся режиме до тех пор, пока текущая рабочая температура не станет меньшей или большей предельной рабочей температуры.adjusting the current operating temperature in a repeating mode until the current operating temperature becomes lower or higher than the maximum operating temperature. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заданное количество шагов давления выбирают с учетом функциональных требований устройства создания давления наддува и/или транспортного средства.11. The method according to p. 1, characterized in that the predetermined number of pressure steps is selected taking into account the functional requirements of the device to create boost pressure and / or vehicle. 12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предельная рабочая температура зависит от функциональных требований устройства и/или транспортного средства.12. The method according to p. 1, characterized in that the maximum operating temperature depends on the functional requirements of the device and / or vehicle. 13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заданное количество шагов давления связано с оптимальным количеством вычислений.13. The method according to p. 1, characterized in that the predetermined number of pressure steps is associated with the optimal number of calculations. 14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предельную рабочую температуру определяют с учетом окружающего давления.14. The method according to p. 1, characterized in that the maximum operating temperature is determined taking into account the ambient pressure. 15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предельную рабочую температуру определяют с учетом фактора возраста устройства создания давления наддува и/или транспортного средства.15. The method according to p. 1, characterized in that the maximum operating temperature is determined taking into account the age factor of the device to create boost pressure and / or vehicle. 16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предельная рабочая температура может быть переменной или фиксированной.16. The method according to p. 1, characterized in that the maximum operating temperature can be variable or fixed. 17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рабочая температура является выходной температурой газа в устройстве создания давления наддува.17. The method according to p. 1, characterized in that the operating temperature is the outlet temperature of the gas in the device to create boost pressure. 18. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что устройство создания давления наддува является турбонагнетателем или механическим нагнетателем.18. The method according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the device for creating boost pressure is a turbocharger or mechanical supercharger. 19. Система регулирования рабочей температуры устройства создания давления наддува транспортного средства, содержащая:19. A system for controlling the operating temperature of a vehicle boost pressure generating device, comprising: одно или более управляющих устройств, выполненных с возможностью следующего:one or more control devices configured to: нахождения разности давлений между текущим рабочим давлением устройства создания наддува и целевым давлением наддува, при котором устройство создания давления наддува будет работать при предельной рабочей температуре;finding the pressure difference between the current working pressure of the boost device and the target boost pressure at which the boost pressure device will operate at the maximum operating temperature; нахождения шага давления, причем шаг давления является функцией разности давлений и заданного количества шагов давления; иfinding the pressure step, the pressure step being a function of the pressure difference and a given number of pressure steps; and подачи сигнала для настройки рабочего давления, который предназначен для настройки текущего рабочего давления за некоторое количество шагов таким образом, чтобы рабочая температура устройства создания давления наддува была по существу равна предельной рабочей температуре.a signal for adjusting the operating pressure, which is designed to adjust the current operating pressure in a number of steps so that the operating temperature of the boost pressure generating device is substantially equal to the maximum operating temperature. 20. Система по п. 19, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:20. The system according to p. 19, characterized in that it further comprises: один или более датчиков температуры, выполненных с возможностью измерения температуры устройства создания давления наддува; и/илиone or more temperature sensors configured to measure a temperature of a boost pressure generating device; and / or один или более датчиков давления, выполненных с возможностью измерения давления в устройстве создания давления наддува и/или в окружающей среде.one or more pressure sensors configured to measure pressure in a boost pressure generating device and / or in the environment. 21. Система по п. 19, отличающаяся тем, что управляющее устройство является встроенным контроллером реального времени.21. The system according to p. 19, characterized in that the control device is an integrated real-time controller. 22. Система по любому из пп. 19-21, отличающаяся тем, что устройство создания давления наддува является турбонагнетателем или механическим нагнетателем.22. The system according to any one of paragraphs. 19-21, characterized in that the device for creating boost pressure is a turbocharger or mechanical supercharger. 23. Машиночитаемый носитель с хранящейся на ней программой, при выполнении которой вычислительным устройством осуществляется выполнение указанным вычислительным устройством способа по любому из пп. 1-18.23. A machine-readable medium with a program stored on it, the execution of which by the computing device, performs the method by the specified computing device according to any one of paragraphs. 1-18. 24. Транспортное средство, содержащие систему регулирования рабочей температуры устройства создания давления по любому из пп. 19-22.24. A vehicle comprising a system for controlling the operating temperature of a pressure generating device according to any one of paragraphs. 19-22. 25. Двигатель, содержащий систему регулирования рабочей температуры устройства создания давления по любому из пп. 19-22.25. An engine comprising a system for controlling the operating temperature of a pressure generating device according to any one of paragraphs. 19-22.
RU2014136579A 2013-09-19 2014-09-10 Method and system for controlling operating temperature of vehicle boost pressure device and vehicle comprising temperature control system RU2665011C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1316667.3 2013-09-19
GB1316667.3A GB2518389B (en) 2013-09-19 2013-09-19 Method and system for controlling the operating temperature of a boost pressure device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014136579A RU2014136579A (en) 2016-03-27
RU2665011C2 true RU2665011C2 (en) 2018-08-24

Family

ID=49553103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014136579A RU2665011C2 (en) 2013-09-19 2014-09-10 Method and system for controlling operating temperature of vehicle boost pressure device and vehicle comprising temperature control system

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN104454195B (en)
DE (1) DE102014218058A1 (en)
GB (1) GB2518389B (en)
RU (1) RU2665011C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115013171B (en) * 2022-05-09 2023-06-23 潍柴动力股份有限公司 Control method and device for improving engine high motive power and vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005180362A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Toyota Motor Corp Control device of engine system
US20050217647A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Ernst Wild Method and device for operating an internal combustion engine
US20060080959A1 (en) * 2004-10-14 2006-04-20 Victoriano Ruiz Engine turbine temperature control system
US20130013166A1 (en) * 2011-07-05 2013-01-10 Ford Global Technologies, Llc Determination of exhaust back pressure
RU2012104736A (en) * 2011-02-10 2013-08-20 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК METHOD FOR MONITORING THE COMPRESSOR AND THE ENGINE SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007017823B4 (en) * 2007-04-16 2019-10-02 Continental Automotive Gmbh A turbocharger having means for detecting a turbocharger malfunction and a method for detecting such a malfunction
DE102010043920B4 (en) * 2010-11-15 2014-09-11 Ford Global Technologies, Llc Method for avoiding turbocharger damage
CN103119268A (en) * 2010-12-07 2013-05-22 丰田自动车株式会社 Control device for internal combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005180362A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Toyota Motor Corp Control device of engine system
US20050217647A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Ernst Wild Method and device for operating an internal combustion engine
US20060080959A1 (en) * 2004-10-14 2006-04-20 Victoriano Ruiz Engine turbine temperature control system
RU2012104736A (en) * 2011-02-10 2013-08-20 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК METHOD FOR MONITORING THE COMPRESSOR AND THE ENGINE SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION
US20130013166A1 (en) * 2011-07-05 2013-01-10 Ford Global Technologies, Llc Determination of exhaust back pressure

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014136579A (en) 2016-03-27
CN104454195B (en) 2019-08-02
GB201316667D0 (en) 2013-11-06
CN104454195A (en) 2015-03-25
GB2518389B (en) 2020-02-12
DE102014218058A1 (en) 2015-03-19
GB2518389A (en) 2015-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200362770A1 (en) Design method for optimization of transient control law of aero-engine
US8307645B2 (en) Apparatus and method for avoidance of turbocharger surge on locomotive diesel engines
US10316760B2 (en) Turboshaft engine control
US8459038B1 (en) Two-spool turboshaft engine control system and method
JP6040050B2 (en) Sensor-based performance pursuit gas turbine engine control
US20170159574A1 (en) Adaptive Engine Model Torque Splitting Optimization
EP3316051A1 (en) Model reference adaptive controller
JP2021517219A (en) Method of open-loop control and closed-loop control of internal combustion engine based on model
RU2630068C2 (en) Way and adjustment element of the target value of the parameter that affect on gas-turbine engine draft
US10683099B2 (en) Methods and systems for controlling operation of aircraft engines
CN104234823A (en) Variable geometry turbocharger control system
US8381507B2 (en) Systems and methods for optimized gas turbine shutdown
RU2665011C2 (en) Method and system for controlling operating temperature of vehicle boost pressure device and vehicle comprising temperature control system
RU2578780C1 (en) Aircraft turbojet engine control method
RU2634997C2 (en) Gas-turbine engine with afterburner operation mode and its actualization system
RU2592562C1 (en) Aircraft turbojet engine control method
JP2015222066A (en) Internal combustion engine control unit
US20230086029A1 (en) System and method for non-model based control utilizing turbine exit mach number surrogate
CN106030098B (en) Method for calculating the determination reference air loading of the electronic spark advance of engine
RU174395U1 (en) Gas turbine compressor mechanization control device
US10947892B2 (en) System, method, and apparatus for throttled engine control using turbocharger wastegate
RU2019126454A (en) METHOD FOR REGULATING THE SPEED AND POWER OF THE AIR PROPELLER OF A GAS TURBINE ENGINE
CN108087105A (en) For controlling the method for the pressure ratio in compression and combustion air-flow
RU2658709C2 (en) Gas turbine engine compressor mechanization control device
RU2620737C1 (en) Control method of aircraft jet turbine engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200911