СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ
METHOD (EMBODIMENTS) AND SYSTEM FOR ENGINE

Область техники
Настоящее описание в целом относится к способам и системам калибровки линии помпажа на карте характеристик компрессора.
Уровень техники
Системы двигателя могут быть выполнены с устройствами наддува, такими как турбонагнетатели или нагнетатели, для обеспечения подачи сжатого воздуха и повышения максимальной мощности на выходе. Использование компрессора позволяет двигателю с меньшим рабочим объемом обеспечивать такую же мощность, как и двигатель с большим рабочим объемом, но при дополнительных преимуществах в экономии топлива. Однако, при работе в условиях небольшого расхода воздуха и/или высокого коэффициента повышения давления, компрессор подвержен возникновению помпажа. Например, когда водитель отпускает педаль акселератора, впускной дроссель двигателя закрывается, что приводит к снижению прямого потока через компрессор и возможности возникновения помпажа. Помпаж может привести к проблемам с шумом, вибрацией и резкостью (ШВР), например, нежелательным шумам из впускной системы двигателя. В экстремальных ситуациях помпаж может послужить причиной повреждения компрессора.
Рабочие точки для компрессора, которые могут привести к помпажу компрессора, отмечены на карте характеристик компрессора на линии помпажа. Например, контроллер двигателя может установить, что компрессор работает в условиях помпажа, если рабочая точка компрессора находится слева от линии помпажа. В настоящее время системы двигателя используют калиброванную линию помпажа, предоставляемую производителем автомобиля, для определения условий помпажа и формирования управляющих действий (для увеличения потока через компрессор и понижения давления на выпуске путем регулировки рециркуляционного клапана компрессора (РКК), соединенного параллельно компрессору, например) для минимизации помпажа.
Раскрытие сущности изобретения
Однако, авторы настоящего изобретения идентифицировали возможные проблемы с таким подходом. Например, калиброванная линия помпажа не учитывает изменчивость характеристик между деталями и их износ, что может существенно повлиять на положение линии помпажа. Далее, условия окружающей среды, такие, как температура, могут оказать влияние на положение линии помпажа. В дополнение к этому, линия помпажа, калиброванная производителем, может быть калибрована с запасом во избежание возникновения помпажа в большинстве случаев применения. В результате уменьшается рабочая область карты характеристик компрессора и, как следствие, ухудшаются ходовые характеристики автомобиля.
Согласно одному примеру, некоторые из указанных выше проблем могут быть устранены, по крайней мере частично, способом для двигателя с компрессором, содержащим: выявление события помпажа компрессора двигателя, исходя из частотного спектра датчика давления на входе дросселя, установленного ниже по потоку от компрессора; и адаптацию линии помпажа на карте характеристик компрессора, хранимой в контроллере двигателя, исходя из коэффициента повышения давления компрессора и скорректированного потока через компрессор во время события помпажа. Путем корректировки линии помпажа с использованием рабочей точки компрессора можно получить информацию о характере помпажа при текущих эксплуатационных условиях автомобиля, в том числе об адаптации к условиям окружающей среды.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно в ответ на отсутствие выявления помпажа, при том, что отпускание педали акселератора превышает пороговую величину, смещают вперед область линии помпажа, соответствующую области на карте характеристик компрессора, при этом данная область на карте содержит точку данных, соответствующую коэффициенту повышения давления компрессора и скорректированному потоку через компрессор, при которых произошло отпускание педали акселератора; и дополнительно смещают вперед область линии помпажа на первую выбранную величину.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно смещают вперед область линии помпажа в ответ на то, что число событий отпускания педали акселератора превышает пороговое число, и не выявлен помпаж в каждом из числа событий отпускания педали акселератора; при этом каждое из числа событий отпускания педали акселератора превышает пороговую величину и происходит в области на карте характеристик компрессора.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, первая выбранная величина основана на одном или более из следующих параметров: период эксплуатации двигателя и величина отпускания педали акселератора.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно смещают вперед область линии помпажа в ответ на то, что область на карте характеристик компрессора расположена слева от линии помпажа.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно смещают назад область линии помпажа, соответствующую коэффициенту повышения давления компрессора и скорректированному потоку через компрессор, при которых произошел помпаж, на вторую выбранную величину; при этом вторая выбранная величина основана на одном или более из следующих параметров: период эксплуатации двигателя и интенсивность помпажа.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно смещают назад область линии помпажа в ответ на то, что число событий помпажа превышает пороговое число событий помпажа; при этом каждое событие помпажа происходит в области на карте характеристик компрессора, соответствующей области на линии помпажа.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно смещают назад область линии помпажа в ответ на то, что область на карте характеристик компрессора расположена справа от линии помпажа.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно осуществляют общее смещение вперед всей линии помпажа в ответ на выявление того, что число событий отпускания педали акселератора превышает пороговое число, и не выявлено событие помпажа при каждом из числа событий отпускания педали акселератора, при этом каждое отпускание педали акселератора превышает пороговую величину.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно осуществляют общее смещение назад всей линии помпажа в ответ на выявление того, что число событий помпажа превышает пороговое число.
Согласно другому примеру, некоторые из указанных выше проблем могут быть устранены, по крайней мере частично, способом для двигателя, содержащим следующие шаги: в ответ на требование о получении информации о линии помпажа компрессора двигателя, во время первого условия, регулируют линию помпажа путем локализованного смещения вперед как минимум первой точки и второй точки на линии помпажа карты характеристик компрессора; определяют коэффициент смещения вперед; и осуществляют общее смещение вперед первого комплекта оставшихся точек на линии помпажа на основе коэффициента смещения вперед; и во время второго условия, регулируют линию помпажа путем локализованного смещения назад как минимум третьей точки и четвертой точки на линии помпажа; определяют коэффициент смещения назад; и осуществляют общее смещение назад второго комплекта оставшихся точек на линии помпажа на основе коэффициента смещения назад.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, первое условие подразумевает то, что отпускание педали акселератора превышает пороговую величину, а в компрессоре не происходит помпаж во время отпускания педали акселератора; при этом отпускание педали акселератора происходит в пятой точке на карте характеристик компрессора, при этом пятая точка расположена слева от линии помпажа на карте характеристик компрессора, при этом пятая точка на карте характеристик расположена ближе к первой точке и второй точке на линии помпажа, чем первый комплект оставшихся точек на линии помпажа.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, второе условие подразумевает выявление события помпажа компрессора на основе частоты на датчике давления на входе дросселя, расположенного ниже по потоку от выпуска компрессора; при этом событие помпажа происходит в шестой точке на карте характеристик компрессора, при этом шестая точка расположена справа от линии помпажа на карте характеристик компрессора, при этом шестая точка на карте характеристик расположена ближе к третьей точке и четвертой точке на линии помпажа, чем второй комплект оставшихся точек на линии помпажа.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно смещают вперед первую область, содержащую первую точку и вторую точку, во время первого условия, а также дополнительно смещают назад вторую область, содержащую третью точку и четвертую точку, во время второго условия, при этом первая область отделена от второй области.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно не смещают назад первую область, смещенную вперед, до тех пор, пока не будут отрегулированы все области на линии помпажа; и дополнительно не смещают вперед вторую область, смещенную назад, до тех пор, пока не будут отрегулированы все области на линии помпажа.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, дополнительно во время первого условия смещают вперед первую область в ответ на то, что число событий отпускания педали акселератора, происходящих в третьей области на карте характеристик, превышает первое пороговое число; и дополнительно смещают назад вторую область в ответ на то, что число событий помпажа, происходящих в четвертой области на карте характеристик, превышает второе пороговое число; и при этом в каждом из числа событий отпускания педали акселератора отпускание педали акселератора превышает пороговую величину, и в компрессоре не происходит помпаж.
В одном из вариантов, в соответствии с указанным способом, третья область содержит пятую точку; и при этом четвертая область содержит шестую точку.
Также предложена система двигателя, содержащая компрессор; датчик давления на входе дросселя, расположенный ниже по потоку от выпуска компрессора и выше по потоку от впускного дросселя; контроллер с машиночитаемыми инструкциями для: в ответ на требование о получении информации об адаптации линии помпажа компрессора, выявления события помпажа компрессора на основе амплитуды датчика давления, превышающей пороговую амплитуду и амплитуды в рамках диапазона пороговой частоты датчика давления; определения числа событий помпажа компрессора в первой области карты характеристик компрессора, содержащей первую точку на карте характеристик компрессора, в которой было выявлено событие помпажа; и в ответ на то, что число событий помпажа в первой области карты характеристик превышает пороговое число, смещения назад первой области линии помпажа, содержащей первую точку и вторую точку на линии помпажа; и при этом расстояние между каждой из первой точки и второй точки линии помпажа и первой точкой карты характеристик меньше, чем расстояние между каждой из оставшихся точек на линии помпажа и первой точкой карты характеристик.
В одном из вариантов, в указанной системе контроллер содержит дополнительные инструкции для, в ответ на требование о получении информации об адаптации линии помпажа, выявления отсутствия помпажа компрессора во время того, когда отпускание педали акселератора превышает пороговую величину; определения числа событий отпускания педали акселератора во второй области карты характеристик компрессора, содержащей вторую точку на карте характеристик компрессора, в которой было выявлено отпускание педали акселератора; и, в ответ на то, что число событий отпускания педали акселератора во второй области превышает пороговое число событий отпускания педали акселератора, смещения вперед второй области линии помпажа, содержащей третью точку и четвертую точку на линии помпажа; и при этом расстояние между каждой из третьей точки и четвертой точки линии помпажа и второй точкой карты характеристик меньше, чем расстояние между каждой из оставшихся точек линии помпажа и второй точкой карты характеристик
В одном из вариантов, в указанной системе контроллер содержит дополнительные инструкции для связывания первой области и второй области посредством линейной интерполяции; и при этом первая область граничит со второй областью. В качестве примера, информацию об адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора можно получить в режиме реального времени во время одного или более ездовых циклов на основе частоты и/или амплитуды сигнала от датчика давления на входе дросселя, установленного ниже по потоку от компрессора. Например, линия помпажа может быть смещена назад в ответ на выявление помпажа (на основе сигнала отдатчика ДВД), когда двигатель работает в непомпажной области (область справа от линии помпажа) на карте характеристик компрессора. В дополнение к этому, линия помпажа может быть смещена вперед в ответ на отсутствие выявления помпажа (на основе сигнала от датчика ДВД) во время ожидаемых помпажных рабочих условий на карте характеристик компрессора. Например, когда отпускание педали акселератора превышает пороговую величину, в результате чего компрессор вынужден работать в помпажной области (область слева от линии помпажа) на карте характеристик компрессора, и отсутствия выявления помпажа (на основе сигнала от датчика ДВД), линия помпажа может быть смещена вперед.
Таким образом, линия помпажа может быть адаптирована в режиме реального времени на основе рабочих точек компрессора и выявления событий помпажа при рабочих условиях автомобиля. Путем адаптации линии помпажа в режиме реального времени можно добиться более точной калибровки линии помпажа. В результате, действия по минимизации/предотвращению помпажа могут выполняться с большей точностью, улучшая ходовые характеристики и повышая экономию топлива.
Следует понимать, что вышеуказанное краткое описание приведено лишь для упрощенного представления концепций, которые далее раскрываются более подробно. Оно не предназначено для определения ключевых или основных отличительных признаков предмета настоящего изобретения, объем которого определяется только пунктами формулы, приведенными после подробного описания. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничивается вариантами осуществления, устраняющими какие-либо недостатки, отмеченные выше или в какой-либо части настоящего раскрытия.
Краткое описание чертежей
ФИГ. 1 иллюстрирует вариант осуществления системы двигателя с наддувом, содержащей использование рециркуляционного клапана компрессора (РКК).
ФИГ. 2 содержит высокоуровневую блок-схему, иллюстрирующую пример алгоритма для регулировки линии помпажа на карте характеристик компрессора.
ФИГ. 3 содержит блок-схему, иллюстрирующую адаптацию линии помпажа.
ФИГ. 4 содержит высокоуровневую блок-схему, предназначенную для идентификации отказов РКК на основе адаптации линии помпажа.
ФИГ. 5 показывает пример карты характеристик компрессора, изображающей адаптированные линии помпажа.
ФИГ. 6 показывает высокоуровневую блок-схему, иллюстрирующую пример первичной регулировки линии помпажа.
Осуществление изобретения
Приведенное ниже описание относится к системам и способам получения информации о характере помпажа компрессора, содержащегося в системе двигателя с наддувом, такой как система на ФИГ. 1. Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнения управляющего алгоритма, такого, как алгоритм на ФИГ. 6, для осуществления первичной регулировки линии помпажа. Дополнительно, контроллер может выполнять алгоритм на ФИГ. 2 и механизм на ФИГ. 3, для получения информации об адаптации линии помпажа компрессора в режиме реального времени. В дополнение к этому, контроллер может выполнить алгоритм на ФИГ. 4, для выявления отказов в РКК или в канале рециркуляции компрессора на основе адаптированной линии помпажа. Пример адаптаций линии помпажа показан на ФИГ. 5.
ФИГ. 1 показывает схематическое изображение примера системы 100 двигателя с турбонаддувом, содержащей многоцилиндровый двигатель 10 внутреннего сгорания и параллельно работающие турбонагнетатели 120 и 130. В качестве примера, не имеющего ограничительного характера, система 100 двигателя может быть использована как часть движительной системы пассажирского автомобиля. Система 100 двигателя выполнена с возможностью получения приточного воздуха через впускной канал 140. Впускной канал 140 может содержать воздушный фильтр 156. Система 100 двигателя может быть представлена системой двигателя с раздельными циклами, в которой впускной канал 140 разветвляется ниже по потоку от воздушного фильтра 156 на первый и второй ответвительные впускные каналы, каждый из которых содержит компрессор турбонагнетателя. В получившейся конфигурации по крайней мере часть приточного воздуха направляется в компрессор 122 турбонагнетателя 120 по первому ответвительному впускному каналу 142, и по крайней мере другая часть приточного воздуха направляется в компрессор 132 турбонагнетателя 130 по второму ответвительному впускному каналу 144 впускного канала 140.
Первая часть общего объема приточного воздуха, сжатого компрессором 122, может быть направлена на впускной коллектор 160 по первому параллельному ответвительному впускному каналу 146. Таким образом, впускные каналы 142 и 146 формируют первое комбинированное ответвление впускной системы двигателя. Подобным образом, вторая часть общего объема приточного воздуха может быть сжата компрессором 132 и может быть направлена на впускной коллектор 160 по второму параллельному ответвительному впускному каналу 148. Таким образом, впускные каналы 144 и 148 формируют второе комбинированное ответвление впускной системы двигателя. Как показано на ФИГ. 1 приточный воздух из впускных каналов 146 и 148 может быть воссоединен по общему впускному каналу 149 перед тем, как попасть во впускной коллектор 160, из которого приточный воздух подается в двигатель.
Согласно некоторым примерам впускной коллектор 160 может содержать датчик 182 давления во впускном коллекторе для определения давления воздуха в коллекторе (ДВК) и/или датчик 183 температуры во впускном коллекторе для определения температуры воздуха в коллекторе (ТВК), каждый из которых связан с контроллером 12. Общий впускной канал 149 может содержать охладитель 154 наддувочного воздуха и впускной дроссель 158. Положение впускного дросселя 158 регулируют с помощью привода дросселя (не показан), соединенного с возможностью связи с контроллером 12. Датчик 173 давления на входе дросселя (ДВД) может быть подсоединен к общему впускному каналу 149 в точке выше по потоку от впускного дросселя 158 и ниже по потоку от охладителя 154 воздуха. Также датчик 173 ДВД может быть установлен ниже по потоку от компрессоров 122 и 132. Давление на входе дросселя, также называемое давлением наддува или давлением наддувочного воздуха, можно определять датчиком 173 ДВД. В одном из примеров датчик ДВД может быть использован для определения условий помпажа компрессора, на основе частоты и/или амплитуды сигнала от датчика ДВД. Таким образом, датчик ДВД может обладать диапазоном частот выше 100 Гц, что может быть удобным для выявления помпажа компрессора.
Канал 150 рециркуляции компрессора может быть предусмотрен в целях предотвращения помпажа компрессора. В частности, для снижения помпажа компрессора, например, в случае отпускания педали акселератора водителем, давление наддува может быть стравлено из впускного коллектора из точки ниже по потоку от охладителя 154 воздуха и выше по потоку от впускного дросселя 158 во впускной канал 140 (в частности, ниже по потоку от воздушного фильтра 156 и выше по потоку от места соединения впускных каналов 142 и 144). Путем стравливания наддувочного воздуха из точки выше по потоку от впускного дросселя в точку ниже по потоку от впусков компрессора, давление наддува можно быстро понизить, тем самым осуществляя управление наддувом.
Поток через канал 150 рециркуляции компрессора можно регулировать путем регулировки положения рециркуляционного клапана 152 компрессора (РКК 152), установленного на нем. РКК 152 может также быть назван антипомпажным клапаном компрессора, перепускным клапаном компрессора (ПКК), обводным клапаном и т.д. Согласно изображенному примеру, рециркуляционный клапан 152 компрессора может быть представлен клапаном с бесступенчатой регулировкой, который может быть приведен в полностью открытое положение, полностью закрытое положение или любое промежуточное положение. Следовательно, рециркуляционный клапан 152 компрессора также может быть назван рециркуляционным клапаном компрессора с бесступенчатой регулировкой или РККБР. Согласно изображенному примеру, РККБР 152 выполнен как дроссельный клапан, тем не менее, в других вариантах осуществления РККБР может быть в другом исполнении (напр., как тюльпанообразный клапан). Соответственно, РККБР 152 может содержать дроссель (напр., дроссельную заслонку), также, как и датчик положения для информирования контроллера 12 об изменениях в положении дросселя РККБР. Датчик положения дросселя РККБР (или просто РКК) может также именоваться датчиком положения дросселя (ДПД) или датчиком положения дросселя РККБР. Следует понимать, что несмотря на то, что на ФИГ. 1 РККБР изображен в исполнении для двигателя с двойным турбонагнетателем и конфигурацией цилиндров V-6, РККБР может подобным же образом быть применен в других конфигурациях двигателя, таких как I-3, I-4, V-8 и других конфигурациях двигателя с одним или несколькими турбонагнетателями.
В альтернативной конфигурации канал рециркуляции компрессора может быть расположен таким образом, чтобы сжатый воздух поступал из точки выше по потоку от охладителя 154 воздуха в точку выше по потоку от компрессоров 122 и 132. В другой конфигурации могут быть предусмотрены два канала рециркуляции, каждый из которых оснащен рециркуляционным клапаном и расположен так, чтобы сжатый воздух поступал с выпуска компрессора на впуск компрессора. Следует понимать, что способы, раскрытые в настоящей заявке, могут быть применены к рециркуляционному клапану компрессора без бесступенчатой регулировки.
В номинальных рабочих условиях рециркуляционный клапан 152 компрессора с бесступенчатой регулировкой может находится в номинально закрытом или почти закрытом положении. В таком положении клапан может работать с известной или несущественной утечкой. Затем, в ответ на возникновение помпажа степень открытия РККБР 152 может быть увеличена. В некоторых вариантах осуществления один или более датчиков могут быть подсоединены к каналу 150 рециркуляции компрессора для определения массы рециркуляционного потока, поступившего со впуска дросселя во впускной канал. Различные датчики могут содержать, например, датчики давления, температуры и/или датчики расхода.
В альтернативных вариантах осуществления рециркуляционный клапан компрессора может быть выполнен в виде двухпозиционного клапана, регулируемого по одному из двух положений - полностью открыт или полностью закрыт. Однако, регулировка наддува может быть улучшена при помощи РККБР. В дополнение к этому, контроль наддува и запас по помпажу могут быть улучшены при скоординированной работе РККБР и регулятора давления наддува. В связи с этим, воздействие открытия или закрытия РККБР 152 на давление наддува может быть фактически мгновенным. Это обеспечивает быстрый контроль наддува и предотвращение помпажа.
Двигатель 10 может содержать множество цилиндров 14. Согласно изображенному примеру, двигатель 10 содержит шесть цилиндров с V-образным расположением. В частности, шесть цилиндров расположены в два ряда, первый ряд 13 и второй ряд 18, по три цилиндра в каждом ряду. В альтернативных примерах двигатель 10 может содержать два или более цилиндров, например 4, 5, 8, 10 или более. В таких вариантах цилиндры могут быть разделены поровну и расположены в альтернативных конфигурациях, например V-образно, в один ряд, в виде квадрата и т.д. Каждый цилиндр 14 может быть оснащен топливной форсункой 166. В изображенном примере топливная форсунка 166 представляет собой установленную в цилиндре форсунку непосредственного впрыска. Тем не менее, в других примерах топливная форсунка 166 может быть выполнена в виде топливной форсунки распределенного впрыска.
Приточный воздух, подаваемый в каждый цилиндр 14 (в настоящей заявке также называемый камерой 14 сгорания) по общему впускному каналу 149, может использоваться для сгорания топлива, а продукты сгорания могут далее выводиться через параллельные выпускные каналы, индивидуальные для каждого ряда.
Согласно изображенному примеру, первый ряд 13 цилиндров двигателя 10 может выпускать продукты сгорания через первый параллельный выпускной канал 17, и второй ряд 18 цилиндров может выводить продукты сгорания через второй параллельный выпускной канал 19. Каждый из первого и второго параллельных выпускных каналов 17 и 19 может также содержать турбину турбонагнетателя. В частности, продукты сгорания, выводимые через выпускной канал 17 могут быть направлены на газовую турбину 124 турбонагнетателя 120, обеспечивающую в свою очередь механический привод для компрессора 122 посредством вала 126 для обеспечения сжатия приточного воздуха. В качестве альтернативного варианта, часть или весь объем отработавших газов, проходящих через выпускной канал 17, могут быть направлены регулятором 128 давления наддува в обход газовой турбины 124 по перепускному каналу 123 турбины. Подобным же образом, продукты сгорания, выходящие по выпускному каналу 19, могут быть направлены через газовую турбину 134 турбонагнетателя 130, которая в свою очередь может обеспечивать механический привод для компрессора 132 посредством вала 136 для обеспечения компрессии приточного воздуха, поступающего по второму ответвительному впускному каналу 144 впускной системы двигателя. В качестве альтернативного варианта, часть или весь объем отработавших газов, проходящих через выпускной канал 19, может быть направлена регулятором 138 давления наддува в обход газовой турбины 134 по перепускному каналу 133 турбины.
Согласно некоторым примерам, газовые турбины 124 и 134 могут быть выполнены в виде турбин с изменяемой геометрией, в которых положение лопастей (или лопаток) турбинного колеса может изменяться контроллером 12 для регулировки уровня энергии, получаемой за счет потока отработавших газов и сообщаемой соответствующему компрессору. В качестве альтернативного варианта, газовые турбины 124 и 134 могут быть выполнены в виде турбин с переменным соплом, в которых положение турбинного сопла может изменяться контроллером 12 для регулировки уровня энергии, получаемой за счет потока отработавших газов и передаваемой соответствующему компрессору. Например, система управления может быть сконфигурирована на независимое регулирование положения лопаток или сопла газовых турбин 124 и 134 при помощи соответствующих приводов.
Отработавшие газы в первом параллельном выпускном канале 17 могут быть направлены в атмосферу по ответвительному выпускному каналу 170, в то время как отработавшие газы во втором параллельном выпускном канале 19 могут быть направлены в атмосферу по ответвительному параллельному выпускному каналу 180. Выпускные каналы 170 и 180 могут содержать одно или более устройств доочистки, таких как катализатор и один или более датчиков отработавших газов (не показаны).
В некоторых вариантах осуществления двигатель 10 может дополнительно предусматривать один или более каналов рециркуляции отработавших газов (РОГ) для отвода по крайней мере части отработавших газов из первого и второго параллельных выпускных каналов 17 и 19 и/или первого и второго параллельных ответвительных выпускных каналов 170 и 180 на первый и второй ответвительные впускные каналы 142 и 144 и/или первый и второй параллельные ответвительные впускные каналы 146 и 148 впускного коллектора 160. Для этого могут быть предусмотрены контуры РОГ высокого давления для обеспечения РОГ высокого давления (РОГ-ВД) и контуры РОГ низкого давления для обеспечения РОГ низкого давления (РОГ-НД). Если предусмотрено, РОГ-ВД может быть обеспечена при отсутствии наддува от турбонагнетателей 120, 130, тогда как РОГ-НД может быть обеспечена при наличии наддува от турбонагнетателя и/или при температуре отработавших газов выше пороговой величины. Согласно еще другим примерам, как РОГ-ВД, так и РОГ-НД могут обеспечиваться одновременно. Контуры РОГ низкого давления могут отводить по крайней мере часть отработавших газов из каждого из параллельных ответвительных выпускных каналов, ниже по потоку от газовой турбины, на соответствующий ответвительный впускной канал выше по потоку от компрессора. Каждый из контуров РОГ-НД может быть снабжен соответствующими клапанами РОГ-НД для управления расходом отработавших газов в канале РОГ-НД, а также соответствующими охладителями наддувочного воздуха для понижения температуры отработавших газов, перенаправляемых на впуск двигателя. Контуры РОГ высокого давления могут отводить по крайней мере часть отработавших газов из каждого из параллельных выпускных каналов, выше по потоку от газовой турбины, на соответствующий параллельный впускной канал ниже по потоку от компрессора. Как показано, контур 177 РОГ высокого давления может отводить часть отработавших газов из первого параллельного выпускного канала 17 на первый параллельный ответвительный впускной канал 146. Подобным же образом, контур 197 РОГ высокого давления может отводить часть отработавших газов из второго параллельного выпускного канала 19 на второй параллельный ответвительный впускной канал 148. Расход РОГ в контурах РОГ-ВД может регулироваться соответствующими клапанами РОГ-ВД и охладителями наддувочного воздуха РОГ-ВД (не показаны). Таким образом, расход РОГ в контуре 197 РОГ высокого давления может регулироваться клапаном 195 РОГ-ВД, в то время как расход РОГ в контуре 177 РОГ высокого давления может регулироваться клапаном 175 РОГ-ВД.
Положение впускного и выпускного клапанов каждого из цилиндров 14 может регулироваться при помощи гидравлических толкателей, соединенных со штангами толкателей клапанов, или при помощи механизма переключения профиля кулачков, в котором используются выступы кулачков. Согласно данному примеру, как минимум впускные клапаны каждого из цилиндров 14 могут регулироваться при помощи кулачкового привода. В частности, система 25 кулачкового привода впускного клапана может содержать один или более кулачков и может использовать изменение фаз кулачкового распределения или подъема впускных и/или выпускных клапанов. В других вариантах осуществления впускные клапаны могут регулироваться системой электропривода клапанов. Подобным же образом, выпускные клапаны могут регулироваться системами кулачкового привода или системой электропривода клапанов. Системы кулачкового привода могут содержать один или более кулачков и могут применять одну или более систем переключения профиля кулачков (ППК), изменения фаз кулачкового распределения (ИФКР), изменения фаз газораспределения (ИФГ) и/или изменения высоты подъема клапанов (ИВПК), которые могут управляться контроллером 12 для изменения работы клапанов.
Системой 100 двигателя можно управлять, по крайней мере, частично с помощью системы 15 управления, содержащей контроллер 12, и с помощью входных данных от водителя 190 автомобиля через вводное устройство 192. Согласно данному примеру, вводное устройство 192 содержит педаль акселератора и датчик 194 положения педали для создания сигнала ПП, пропорционального положению педали.
Система 15 управления показана с возможностью получения информации от множества датчиков 16 (различные примеры которых раскрыты в настоящей заявке) и передачи управляющих сигналов на множество приводов 81. В качестве одного примера, датчики 16 могут содержать датчик 173 ДВД, датчик влажности, датчик 182 ДВК и датчик 183 ТВК. Согласно некоторым примерам, датчик температуры на входе дросселя, измеряющий температуру на входе дросселя (ТВД), может быть установлен выше по потоку от впускного дросселя 158. Согласно другим примерам, один или более каналов РОГ могут содержать датчики давления, температуры и воздушно-топливного отношения для определения характеристик потока РОГ. В качестве другого примера, приводы 81 могут содержать РККБР 152, топливную форсунку 166, клапаны 175 и 195 РОГ-ВД, клапаны РОГ-НД (не показаны), впускной дроссель 158 и регуляторы 128, 138 давления наддува. Другие приводы, такие как разнообразные дополнительные клапаны и дроссели, могут быть подсоединены к системе 100 двигателя в различных местах. Контроллер 12 может получать входные данные от различных датчиков, обрабатывать входные данные и задействовать приводы в соответствии с обработанными входными данными, на основании инструкции или кода, запрограммированного в нем, в соответствии с одним или более алгоритмами. Примерные управляющие алгоритмы раскрываются в настоящей заявке в контексте ФИГ. 2-4. Контроллер 12 может хранить одну или более карт характеристик (напр., карту 500 характеристик компрессора на ФИГ. 5) в памяти контроллера.
Согласно одному примеру, система на ФИГ. 1 предусматривает систему турбонагнетателя двигателя внутреннего сгорания, содержащую: компрессор; датчик давления на входе дросселя, расположенный ниже по потоку от выпуска компрессора и выше по потоку от впускного дросселя; контроллер с машиночитаемыми инструкциями для: в ответ на требование о получении информации об адаптации линии помпажа компрессора, выявления события помпажа компрессора на основе амплитуды датчика давления, превышающей пороговую амплитуду и амплитуды в рамках диапазона пороговой частоты датчика давления; определения числа событий помпажа компрессора в первой области карты характеристик компрессора, содержащей первую точку карты характеристик на карте характеристик компрессора, в которой было выявлено событие помпажа; и в ответ на то, что число событий помпажа в первой области карты характеристик превышает пороговое число, смещения назад первой области линии помпажа, содержащей первую точку и вторую точку на линии помпажа; и при этом расстояние между каждой из первой точки и второй точки линии помпажа и первой точкой карты характеристик меньше, чем расстояние между каждой из оставшихся точек на линии помпажа и первой точкой карты характеристик.
Система дополнительно предусматривает то, что контроллер содержит дополнительные инструкции для, в ответ на требование о получении информации об адаптации линии помпажа компрессора, выявления отсутствия помпажа компрессора во время того, когда отпускание педали акселератора превышает пороговую величину; определения числа событий отпускания педали акселератора во второй области карты характеристик компрессора, содержащей вторую точку на карте характеристик компрессора, в которой было выявлено отпускание педали акселератора; и, в ответ на то, что число событий отпускания педали акселератора во второй области превышает пороговое число событий отпускания педали акселератора, смещения вперед второй области линии помпажа, содержащей третью точку и четвертую точку на линии помпажа; и при этом расстояние между каждой из третьей точки и четвертой точки линии помпажа и второй точкой карты характеристик меньше, чем расстояние между каждой из оставшихся точек линии помпажа и второй точкой карты характеристик.
Система еще дополнительно предусматривает то, что контроллер содержит дополнительные инструкции для связывания первой области и второй области посредством линейной интерполяции; и при этом первая область граничит со второй областью.
Согласно другому примеру, система на ФИГ. 1 предусматривает систему двигателя, содержащую: двигатель; турбонагнетатель для обеспечения наддува двигателя, содержащий газовую турбину и впускной компрессор; рециркуляционный клапан компрессора с бесступенчатой регулировкой, подсоединенный к компрессору; дроссель, установленный на впуске ниже по потоку от компрессора; датчик давления на входе дросселя, установленный ниже по потоку от компрессора и выше по потоку от дросселя; и контроллер с машиночитаемыми инструкциями для определения ухудшения состояния рециркуляционного клапана компрессора с бесступенчатой регулировкой на основе адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора, хранимой в памяти контроллера.
Способ дополнительно предусматривает то, что контроллер содержит дополнительные инструкции для информирования о застопоривании рециркуляционного клапана в закрытом положении, в ответ на то, что величина зоны слева от линии помпажа превышает величину первой пороговой зоны, и информирования о застопоривании рециркуляционного клапана в открытом положении, в ответ на то, что величина зоны слева от линии помпажа ниже величины второй пороговой зоны.
На ФИГ. 2 показан способ 200 для регулировки линии помпажа компрессора на карте характеристик компрессора. В частности, используя способ 200 на ФИГ. 2, может быть выполнена адаптация линии помпажа в режиме реального времени во время одного или более нормальных ездовых циклов. Путем регулировки линии помпажа компрессора можно получить информацию о характере помпажа при последних рабочих условиях автомобиля. Способ на ФИГ. 2 может быть представлен в системе на ФИГ. 1, в качестве исполняемых инструкций, хранящихся в долговременной памяти.
На шаге 202 способ 200 содержит определение и/или измерение рабочих условий. Рабочие условия могут содержать, в числе прочего, частоту вращения двигателя, нагрузку двигателя, положение педали акселератора, положение дросселя, коэффициент повышения давления компрессора, поток через компрессор, частоту давления на входе дросселя и продолжительность работы двигателя.
После определения рабочих условий способ 200 может перейти к шагу 204. На шаге 204 способ 200 может содержать оценку наличия условий для получения информации о и адаптации линии помпажа. Согласно одному примеру, способ 200 может решить, что условия для получения информации об адаптации линии помпажа присутствуют при достижении пороговой величины пробега. Согласно другим примерам, способ 200 может решить, что условия для получения информации о и адаптации линии помпажа присутствуют при выявлении порогового числа событий помпажа. Согласно еще другому примеру, способ 200 может решить, что условия для получения информации о и адаптации линии помпажа присутствуют при достижении порогового числа событий резкого отпускания педали акселератора, не приведших к помпажу. Также в дополнение к этому, получение информации о линии помпажа может быть инициировано по окончании порогового периода с момента последней регулировки линии помпажа. Если способ 200 решает, что условия для регулировки линии помпажа присутствуют, ответ «да» и способ 200 переходит к шагу 204.
На шаге 206 способ 200 содержит мониторинг частоты выходного сигнала (напр., сигнала давления) в разных диапазонах частот от датчика давления на входе дросселя. Датчик давления на входе дросселя (напр., датчик 173 на ФИГ. 1) может быть расположен ниже по потоку от выпуска компрессора. Согласно одному примеру, дополнительно или в качестве альтернативного варианта, может предусматриваться определение амплитуды выходного сигнала от датчика положения дросселя. Способ 200 переходит к шагу 208 после определения частоты и амплитуды датчика давления на входе дросселя.
На шаге 208 способ 200 содержит оценку, выявлено ли событие помпажа компрессора, на основе частоты и амплитуды сигнала от датчика ДВД. Таким образом, в условиях помпажа могут возникать колебания давления высокой амплитуды и частоты. Путем мониторинга сигналов давления ниже по потоку от компрессора посредством датчика ДВД, можно выявлять события помпажа компрессора. Согласно одному примеру, событие помпажа компрессора может быть выявлено на основе того, что частота сигнала от датчика ДВД превышает пороговую частоту. Согласно другим примерам, в дополнение или в качестве альтернативы частоте, событие помпажа компрессора может быть выявлено на основе того, что амплитуда сигнала датчика ДВД превышает пороговую амплитуду в пороговом диапазоне частот. Если ответ на шаге 208 «ДА», то событие помпажа компрессора выявлено и способ 200 переходит к шагу 212. Если ответ на шаге 208 «НЕТ», то компрессор не работает в условиях помпажа и способ 200 переходит к шагу 210.
На шаге 212 способ 200 содержит сохранение рабочей точки на карте характеристик компрессора (напр., карте 500 характеристик на ФИГ. 5), содержащей коэффициент повышения давления компрессора и массовый расход через компрессор, в которой было выявлено событие помпажа, в памяти контроллера (напр., контроллера 12 на ФИГ. 1). После сохранения рабочей точки способ 200 может перейти к шагу 216.
На шаге 216 способ 200 содержит оценку того, расположена ли рабочая точка, в которой возник помпаж (в настоящей заявке именуемая как рабочая точка помпажа), справа от текущей линии помпажа. Согласно одному примеру, текущая линия помпажа может представлять собой линию помпажа, откалиброванную производителем. Согласно некоторым примерам, текущая линия помпажа может представлять собой линию помпажа, откалиброванную в режиме реального времени во время предыдущего цикла получения информации. Как рассмотрено выше, возникновение помпажа может быть выявлено на основе сигнала давления от датчика ДВД.
Если ответ на шаге 216 «НЕТ», то в компрессоре возникает помпаж в помпажной области (область слева от линии помпажа или на линии помпажа). Соответственно, линия помпажа может быть не адаптирована. Следовательно, после установления того, что рабочая точка помпажа не расположена справа от линии помпажа, способ 200 может перейти к шагу 232. На шаге 232 текущая линия помпажа может быть оставлена без каких-либо регулировок. Другими словами, регулировка дельты на шаге 232 может равняться нулю. В дополнение, на шаге 232 область на линии помпажа, соответствующая рабочей точке на карте характеристик компрессора, в которой выявлено возникновение помпажа и выполнена нулевая регулировка дельты, может быть идентифицирована и сохранена. От шага 232 способ 200 может перейти к шагу 240 для установления, были ли проверены все области линии помпажа. В случае ответа «ДА» на шаге 240 способ 200 может быть завершен. В случае ответа «НЕТ» способ 200 может вернуться к шагу 206.
Возвращаясь к шагу 216, если ответ на шаге 216 «ДА», то в компрессоре возникает помпаж в непомпажной области (область справа от линии помпажа) карты характеристик компрессора. Соответственно, для получения правильной линии помпажа может потребоваться выполнить адаптацию линии помпажа. После установления того, что рабочая точка помпажа расположена справа от линии помпажа, способ 200 может перейти к шагу 220.
На шаге 220 способ 200 предусматривает идентификацию области на линии помпажа, соответствующей рабочей точке помпажа. Например, область на линии помпажа может содержать две или более точек данных на линии помпажа (в данном случае каждая из точек данных может именоваться точкой данных линии помпажа), расположенных ближе всего к рабочей точке помпажа на карте характеристик компрессора в сравнении с оставшимися точками данных на линии помпажа.
Далее, на шаге 224 после идентификации области на линии помпажа способ 200 содержит установление числа событий помпажа, которые определяют область на линии помпажа, и дополнительно содержит сохранение числа событий помпажа, определяющих область на линии помпажа. Другими словами, число событий помпажа, соответствующее области, идентифицированной на линии помпажа, может быть установлено и сохранено. Например, первая рабочая точка помпажа может обуславливать идентификацию первой области на линии помпажа, содержащей как минимум две точки данных линии помпажа, расположенных ближе всего к первой рабочей точке помпажа; а вторая рабочая точка помпажа также может обуславливать идентификацию первой области на линии помпажа (так как первая область на линии помпажа содержит как минимум две точки данных линии помпажа, расположенных ближе всего ко второй рабочей точке помпажа, например). Следовательно, число событий помпажа, определяющее первую область на линии помпажа, может быть сохранено как два. Соответственно, если третья рабочая точка помпажа также обуславливает идентификацию первой области на линии помпажа, то число событий помпажа, определяющее первую область, может быть увеличено до трех. Подобным же способом, если четвертая рабочая точка помпажа в первый раз обуславливает идентификацию второй области на линии помпажа, то число событий помпажа, определяющее вторую область, может быть сохранено как одно, и так далее.
Далее, способ 200 может перейти к шагу 228. На шаге 228 способ 200 может предусматривать оценку, превышает ли число событий помпажа, определяющее область на линии помпажа (также именуемую в данной заявке областью линии помпажа), пороговое число. Согласно одному примеру, пороговое число может являться выбранным числом для всех областей на линии помпажа. Выбранное число может зависеть от интенсивности выявленного помпажа. Например, по мере возрастания интенсивности выявленного помпажа, пороговое число событий помпажа перед адаптацией может быть уменьшено. Другими словами, для событий помпажа с более высокими значениями может потребоваться меньшее число событий помпажа перед адаптацией. Согласно одному примеру, пороговое число может быть основано на стандартном отклонении определенной характеристики компрессора, основанной на вариабельности между деталями, или на калибровочной постоянной, основанной на испытаниях. Согласно некоторым примерам, пороговое число может быть основано на положении области линии помпажа на карте характеристик компрессора. Например, если идентифицированная область содержит пороговое число точек данных линии помпажа, каждая из которых показывает коэффициент повышения давления компрессора выше порогового коэффициента, то пороговое число событий помпажа может быть меньше по сравнению с пороговым числом событий помпажа, когда идентифицированная область содержит пороговое число точек данных линии помпажа, каждая из которых показывает коэффициент повышения давления компрессора ниже порогового коэффициента. В случае ответа «ДА» на шаге 228 число событий помпажа превышает пороговое число, и, соответственно, способ 200 может переходить к шагу 234.
На шаге 234 способ 200 предусматривает смещение назад линии помпажа путем адаптации текущей линии помпажа справа от текущей линии помпажа. Согласно одному примеру, может быть выполнена локализованная регулировка, содержащая смещение назад области линии помпажа (иначе говоря, области, идентифицированной числом рабочих точек помпажа, при этом число превышает пороговую величину), в то время, как оставшиеся области могут быть оставлены в прежнем положении на карте характеристик. Согласно другому примеру, может быть выполнена общая регулировка линии помпажа. Другими словами, вся линия помпажа, в том числе все области линии помпажа, могут быть смещены назад на основе локализованной регулировки. Величина смещения назад (в настоящей заявке именуемое регулировками смещения дельты назад) может быть калибруемой постоянной. Например, калибруемой постоянной может быть процентное отношение скорректированного массового расхода. Согласно некоторым примерам, регулировка смещения дельты назад может быть основана на интенсивности события помпажа или средней интенсивности числа событий помпажа. После выполнения регулировок смещения дельты назад способ 200 может перейти к шагу 240 для установления, были ли проверены все области линии помпажа. В случае ответа «ДА» способ 200 может быть завершен. В случае ответа «НЕТ» способ 200 может вернуться к шагу 206.
Что касается шага 208, в случае установления, что компрессор не работает в условиях помпажа, способ 200 может перейти к шагу 210. На шаге 210 способ 200 предусматривает подтверждение, имело ли место существенное событие отпускания педали акселератора. Например, существенное событие отпускания педали акселератора может быть подтверждено на основе того, что отпускание педали акселератора превышает пороговую величину. Таким образом, подтверждение события отпускания педали акселератора может предусматривать установление, отпустил ли водитель педаль акселератора. В дополнение к этому, подтверждение существенного события отпускания педали акселератора может предусматривать установление, превышает ли величина изменения положения педали акселератора во время отпускания педали акселератора пороговую величину изменения. Согласно одному из примеров, в ответ на существенное событие отпускания педали акселератора, требуемый крутящий момент может упасть от повышенного требуемого крутящего момента до пониженного требуемого крутящего момента ниже порогового требуемого момента. Согласно другому примеру, в ответ на существенное событие отпускания педали акселератора, требуемый крутящий момент может упасть от повышенного требуемого крутящего момента до минимального требуемого крутящего момента. Если установлено, что произошла операция существенного отпускания педали акселератора, способ 200 может перейти к шагу 214. В случае, если существенное событие отпускания педали акселератора не выявлено на шаге 210, способ 200 может быть завершен.
На шаге 214 способ 200 может содержать сохранение рабочей точки на карте характеристик компрессора (напр.,), содержащей коэффициент повышения давления компрессора и массовый расход через компрессор, в которой было выявлено существенное событие отпускания педали акселератора, в памяти контроллера (напр., контроллера 12 на ФИГ. 1). После сохранения рабочей точки способ 200 переходит к шагу 218.
На шаге 218 способ 200 предусматривает оценку, расположена ли рабочая точка, в которой произошло отпускание педали акселератора (в настоящей заявке именуемая как рабочая точка отпускания педали акселератора), слева от текущей линии помпажа. Согласно одному примеру, текущая линия помпажа может представлять собой линию помпажа, откалиброванную производителем. Согласно некоторым примерам, текущая линия помпажа может представлять собой линию помпажа, откалиброванную в режиме реального времени во время предыдущего цикла получения информации.
Если ответ на шаге 218 «НЕТ», то в компрессоре не возникает помпаж, когда рабочая точка отпускания педали акселератора расположена в непомпажной области (область справа от линии помпажа). Соответственно, линия помпажа не может быть адаптирована. Соответственно, после установления того, что рабочая точка отпускания педали акселератора не расположена слева от линии помпажа, способ 200 может перейти к шагу 238. На шаге 238 текущая линия помпажа может быть оставлена без каких-либо регулировок. Иначе говоря, на шаге 238 могут быть выполнены нулевые регулировки. В дополнение к этому, на шаге 238 область на линии помпажа, соответствующая рабочей точке на карте характеристик компрессора, в которой выявлено отпускание педали акселератора и производятся нулевые регулировки, может быть идентифицирована и сохранена. После выполнения нулевых регулировок способ 200 может перейти к шагу 240 для установления, были ли проверены все области линии помпажа. В случае ответа «ДА» способ 200 может быть завершен. В случае ответа «НЕТ» способ 200 может вернуться к шагу 206.
Возвращаясь к шагу 218, если ответ на шаге 218 «ДА», то в компрессоре не возникает помпаж (во время существенного события отпускания педали акселератора) в помпажной области (область слева от линии помпажа) карты характеристик компрессора. Соответственно, для получения правильной линии помпажа может потребоваться выполнить адаптацию линии помпажа. После установления того, что рабочая точка отпускания педали акселератора расположена слева от линии помпажа, способ 200 может перейти к шагу 222.
На шаге 222 способ 200 может предусматривать идентификацию области на линии помпажа, соответствующей рабочей точке отпускания педали акселератора. Например, область на линии помпажа может содержать две или более точек данных на линии помпажа (иначе говоря, точек данных линии помпажа), расположенных ближе всего к рабочей точке отпускания педали акселератора на карте характеристик компрессора в сравнении с оставшимися точками данных на линии помпажа.
Далее, на шаге 226 после идентификации области на линии помпажа способ 200 содержит установление числа событий отпускания педали акселератора, идентифицирующих область на линии помпажа (иначе говоря, область на линии помпажа, идентифицированную на шаге 222), и дополнительно содержит сохранение числа событий отпускания педали акселератора, идентифицирующих область на линии помпажа. Другими словами, число событий отпускания педали акселератора, соответствующее области, идентифицированной на линии помпажа, может быть установлено и сохранено. Например, первая рабочая точка отпускания педали акселератора может обуславливать идентификацию первой области на линии помпажа, содержащей как минимум две точки данных линии помпажа, расположенных ближе всего к первой рабочей точке отпускания педали акселератора; а вторая рабочая точка отпускания педали акселератора также может обуславливать идентификацию первой области на линии помпажа (так как первая область на линии помпажа содержит как минимум две точки данных линии помпажа, расположенных ближе всего ко второй рабочей точке отпускания педали акселератора, например). Следовательно, число событий отпускания педали акселератора, идентифицирующее первую область на линии помпажа, может быть сохранено как два. Соответственно, если третья рабочая точка отпускания педали акселератора также обуславливает идентификацию первой области на линии помпажа, то число событий помпажа, идентифицирующее первую область, может быть увеличено до трех. Подобным же образом, если четвертая рабочая точка отпускания педали акселератора обуславливает идентификацию второй области на линии помпажа, то число событий отпускания педали акселератора, идентифицирующее вторую область, может быть сохранено как одно, и так далее.
Далее, способ 200 может перейти к шагу 230. На шаге 230 способ 200 может предусматривать оценку, превышает ли число событий отпускания педали акселератора, идентифицирующее область на линии помпажа (также именуемую в данной заявке областью линии помпажа), пороговое число событий отпускания педали акселератора. Согласно одному примеру, пороговое число может являться выбранным числом для всех областей на линии помпажа. Выбранное число может зависеть от интенсивности отпускания педали акселератора. Например, по мере возрастания интенсивности отпускания педали акселератора пороговое число событий отпускания педали акселератора может быть уменьшено. Другими словами, более существенные события отпускания педали акселератора могут потребовать меньшего числа событий отпускания педали акселератора перед адаптацией. Согласно одному примеру, пороговое число событий отпускания педали акселератора может быть основано на стандартном отклонении определенной характеристики компрессора, основанной на вариабельности между деталями, или на калибровочной постоянной, основанной на испытаниях. Согласно некоторым примерам, пороговое число может быть основано на положении области линии помпажа на карте характеристик компрессора. Например, если идентифицированная область содержит пороговое число точек данных линии помпажа, каждая из которых показывает коэффициент повышения давления компрессора выше порогового коэффициента, то пороговое число событий отпускания педали акселератора может быть меньше, чем пороговое число событий отпускания педали акселератора, когда идентифицированная область содержит пороговое число точек данных линии помпажа, каждая из которых показывает коэффициент повышения давления компрессора ниже порогового коэффициента. В случае ответа «ДА» на шаге 230, число событий отпускания педали акселератора превышает пороговое число, и соответственно, способ 200 может переходить к шагу 236.
На шаге 236 способ 200 предусматривает смещение вперед линии помпажа путем адаптации текущей линии помпажа слева от текущей линии помпажа. Согласно одному примеру, может быть выполнена локализованная регулировка, содержащая смещение вперед области линии помпажа (иначе говоря, области, идентифицированной числом рабочих точек помпажа, при этом число превышает пороговую величину), в то время, как оставшиеся области могут быть оставлены в прежнем положении на карте характеристик. Согласно другому примеру, могут быть выполнены общие регулировки линии помпажа на основе локализованной регулировки. Другими словами, вся линия помпажа, в том числе все области линии помпажа, могут быть смещены назад на основе локализованной регулировки.
Величина смещения вперед (в настоящей заявке именуемое регулировками смещения дельты вперед) может быть калибруемой постоянной. Например, калибруемой постоянной может быть процентное отношение скорректированного массового расхода. Согласно некоторым примерам, регулировка смещения дельты вперед может быть основана на интенсивности события помпажа. Также в дополнение к этому, регулировка дельты может быть основана на стадии периода эксплуатации автомобиля. Например, регулировки дельты в более современных автомобилях могут быть больше, если текущая линия помпажа основана на калибровке производителя, так как калибровка производителя основана на наихудшем сценарии. Другими словами, первичная регулировка дельты (в том числе первая регулировка линии помпажа производителя в режиме реального времени) может быть больше, чем последующие регулировки. В дополнение к этому, первичная регулировка дельты линии помпажа производителя может предусматривать смещение вперед линии помпажа производителя, так как линия помпажа производителя может быть откалибрована (производителем) умеренно (другими словами, с большим смещением назад) на основе наихудшего сценария. Подробности выполнения первичной регулировки линии помпажа на линии помпажа производителя будут описаны в контексте ФИГ. 6.
После выполнения регулировок смещения дельты вперед способ 200 может перейти к шагу 240 для установления, были ли проверены все области линии помпажа. В случае ответа «ДА» способ 200 может быть завершен. В случае ответа «НЕТ» способ 200 может вернуться к шагу 206.
Согласно одному примеру, могут быть выполнены локализованные регулировки (иначе говоря, только одна или более областей на линии помпажа могут быть смещены назад или вперед) и после определения того, что все области линии помпажа были проверены, могут быть выполнены общие регулировки путем связывания всех областей посредством линейной интерполяции. Например, если линия помпажа содержит десять областей и только пять из них проверены (причем, регулировка может предусматривать смещение назад на основе событий помпажа или смещение вперед на основе событий отпускания педали акселератора, или регулировка может быть равна нулю), то контроллер может дожидаться, пока все десять областей не будут проверены и адаптированы. После установления того, что все десять областей проверены и адаптированы, могут быть выполнены общие регулировки путем связывания адаптированных областей, при этом адаптированные области могут быть связаны посредством линейной интерполяции.
Согласно некоторым примерам, во время цикла получения информации первая область линии помпажа может быть смещена вперед, вторая область линии помпажа может быть смещена назад, и никакой регулировки может быть не выполнено с третьей областью линии помпажа. Затем, после проверки всех областей линии помпажа, проверенные области могут быть глобально связаны посредством линейной интерполяции для определения новой линии помпажа. Общая адаптированная линия помпажа может быть использована для определения условий помпажа компрессора во время последовательных ездовых циклов, когда линию помпажа не адаптируют.
В дополнение к этому, во время условия для получения информации, область линии помпажа, подвергающаяся адаптации (путем смещения назад или вперед), не может быть повторно адаптирована во время условия для получения информации до тех пор, пока не будут проверены все области линии помпажа.
Таким образом, регулировки дельты, выполняемые во время смещения назад линии помпажа (регулировка может быть локализованной или общей), могут быть больше, чем регулировки дельты, выполняемые во время смещения вперед линии помпажа. Другими словами, коэффициент смещения назад может быть больше, чем коэффициент смещения вперед.
В дополнение к этому, можно определить ограничение для регулировок со смещением вперед и смещением назад (регулировка может быть локализованной или общей). Например, при выполнении регулировок со смещением вперед, область линии помпажа и/или линия помпажа может не быть адаптирована вне нулевой коррекции массового расхода. Следовательно, ось ординат (Y) на карте характеристик компрессора (представляющая нулевую коррекцию массового расхода) может быть определена как граница смещения вперед. При выполнении регулировок со смещением назад, область линии помпажа и/или линия помпажа может не быть смещена назад вне линии помпажа производителя. Другими словами, линия помпажа производителя может быть определена как граница смещения назад.
Таким образом, линия помпажа может быть адаптирована в режиме реального времени на основе событий помпажа компрессора. Путем адаптации линии помпажа в режиме реального времени на основе событий помпажа можно добиться более точной калибровки линии помпажа. В результате, действия по минимизации/предотвращению помпажа могут выполняться с большей точностью, улучшая ходовые характеристики и повышая экономию топлива.
Согласно одному примеру, способ на ФИГ. 2 может предусматривать способ для двигателя с компрессором, содержащий: выявление события помпажа компрессора, исходя из частотного спектра датчика давления на входе дросселя, установленного ниже по потоку от компрессора; и адаптацию линии помпажа на карте характеристик компрессора, хранимой в контроллере двигателя, исходя из коэффициента повышения давления компрессора и скорректированного потока через компрессор во время события помпажа. Способ может дополнительно содержать в ответ на отсутствие выявления помпажа и то, что отпускание педали акселератора превышает пороговую величину, смещение вперед области линии помпажа, соответствующей области на карте характеристик компрессора, при этом данная область на карте содержит точку данных, соответствующую коэффициенту повышения давления компрессора и скорректированному потоку через компрессор, при которых произошло отпускание педали акселератора; и дополнительно содержать смещение вперед области линии помпажа на первую выбранную величину. В дополнение к этому, способ может содержать смещение вперед области линии помпажа в ответ на то, что число событий отпускания педали акселератора превышает пороговое число и отсутствие выявления помпажа в каждом из числа событий отпускания педали акселератора; при этом каждое из числа событий отпускания педали акселератора превышает пороговую величину и возникает в области на карте характеристик компрессора.
Способ предусматривает то, что первая выбранная величина основана на одном или более из следующих параметров: период эксплуатации двигателя и величина отпускания педали акселератора, и дополнительно содержит смещение вперед области линии помпажа в ответ на то, что область на карте характеристик компрессора расположена слева от линии помпажа; и смещение назад области линии помпажа, соответствующей коэффициенту повышения давления компрессора и скорректированному потоку через компрессор, при которых произошел помпаж, на вторую выбранную величину; при этом вторая выбранная величина основана на одном или более из следующих параметров: период эксплуатации двигателя и интенсивность помпажа.
Способ дополнительно содержит смещение назад области линии помпажа в ответ на то, что число событий помпажа превышает пороговое число событий помпажа; при этом каждое событие помпажа происходит в области на карте характеристик компрессора, соответствующей области на линии помпажа; и дополнительно содержит смещение назад области линии помпажа в ответ на то, что область на карте характеристик компрессора расположена справа от линии помпажа.
В дополнение к этому способ предусматривает общее смещение вперед всей линии помпажа в ответ на выявление того, что число событий отпускания педали акселератора превышает пороговое число, и отсутствие выявления события помпажа при каждом из числа событий отпускания педали акселератора, при этом каждое отпускание педали акселератора превышает пороговую величину, и общее смещение назад всей линии помпажа в ответ на выявление того, что число событий помпажа превышает пороговое число.
Согласно другому примеру, способ на ФИГ. 2 предусматривает способ для двигателя с турбонаддувом, содержащего компрессор, содержащий: в ответ на требование о получении информации о линии помпажа компрессора, во время первого условия, регулировку линии помпажа путем локализованного смещения вперед как минимум первой точки и второй точки на линии помпажа карты характеристик компрессора; определение коэффициента смещения вперед; и общее смещение вперед первого комплекта оставшихся точек на линии помпажа на основе коэффициента смещения вперед; и во время второго условия, регулировку линии помпажа путем локализованного смещения назад как минимум третьей точки и четвертой точки на линии помпажа; определение коэффициента смещения назад; и общее смещение назад второго комплекта оставшихся точек на линии помпажа на основе коэффициента смещения назад.
Способ предусматривает то, что первое условие подразумевает то, что отпускание педали акселератора превышает пороговую величину, а в компрессоре не происходит помпаж во время отпускания педали акселератора; при этом отпускание педали акселератора происходит в пятой точке на карте характеристик компрессора, при этом пятая точка расположена слева от линии помпажа на карте характеристик компрессора, при этом пятая точка на карте характеристик расположена ближе к первой точке и второй точке на линии помпажа, чем первый комплект оставшихся точек на линии помпажа.
Способ дополнительно предусматривает то, что второе условие подразумевает выявление события помпажа компрессора на основе частоты на датчике давления на входе дросселя, расположенного ниже по потоку от выпуска компрессора; при этом событие помпажа происходит в шестой точке на карте характеристик компрессора, при этом шестая точка расположена справа от линии помпажа на карте характеристик компрессора, при этом шестая точка на карте характеристик расположена ближе к третьей точке и четвертой точке на линии помпажа, чем второй комплект оставшихся точек на линии помпажа.
Способ дополнительно содержит смещение вперед первой области, содержащей первую точку и вторую точку, во время первого условия, а также дополнительно содержащий смещение назад второй области, содержащей третью точку и четвертую точку, во время второго условия, при этом первая область отделена от второй области. В дополнение к этому способ содержит отсутствие смещения назад первой области, смещенной вперед, до тех пор, пока не будут отрегулированы все области на линии помпажа; и дополнительно содержащий отсутствие смещения вперед второй области, смещенной назад, до тех пор, пока не будут отрегулированы все области на линии помпажа.
Еще в дополнение к этому способ предусматривает то, что во время первого условия смещение вперед первой области в ответ на то, что число событий отпускания педали акселератора, происходящих в третьей области на карте характеристик, превышает первое пороговое число; и дополнительно предусматривает то, что смещение назад второй области в ответ на то, что число событий помпажа, происходящих в четвертой области на карте характеристик, превышает второе пороговое число; и при этом в каждом из числа событий отпускания педали акселератора отпускание педали акселератора превышает пороговую величину и в компрессоре не происходит помпаж. Способ предусматривает то, что третья область содержит пятую точку; и при этом четвертая область содержит шестую точку.
Что касается ФИГ. 3, на ней показана блок-схема 300 для адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора. Например, линия помпажа может делить карту характеристик компрессора на помпажную и непомпажную область и может быть использована для определения условий, при которых может произойти помпаж компрессора. В частности, когда рабочая точка компрессора расположена слева от линии помпажа компрессора, это может говорить о том, что компрессор работает в условиях помпажа и можно предпринять соответствующие управляющие действия (такие, как открытие рециркуляционного клапана компрессора) для минимизации или предотвращения помпажа компрессора. Если рабочая точка компрессора расположена справа от линии помпажа компрессора, это может говорить о том, что компрессор не работает в условиях помпажа. Следовательно, положение линии помпажа на карте характеристик компрессора может говорить о том, работает ли компрессор в условиях помпажа или не в условиях помпажа. Таким образом, получение информации о линии помпажа в режиме реального времени может позволить производить более точные адаптации линии помпажа.
На шаге 302 контроллер может выявить событие помпажа компрессора на основе входного сигнала от датчика ДВД. Таким образом, датчик ДВД может посылать сигналы давления на контроллер, и событие помпажа может быть выявлено на основе того, что частота сигнала давления превышает пороговую частоту и/или амплитуда сигнала давления превышает пороговую величину. В дополнение к этому, может быть установлено число событий помпажа, выявленных в рабочей точке. В случае если помпаж не выявлен, контроллер может определить, имело ли место резкое отпускание педали акселератора. В дополнение к этому контроллер может определить число событий резкого отпускания педали акселератора в рабочих точках, в которых не был выявлен помпаж.
Далее, на шаге 304 рабочая точка компрессора, в которой произошел помпаж или резкое отпускание педали акселератора, и число событий помпажа или резкого отпускания педали акселератора в рабочей точке может быть использовано алгоритмом адаптации для построения маршрутной карты линии помпажа. Например, алгоритм адаптации может быть использован для получении информации об условии помпажа в режиме реального времени и выполнения адаптации (смещения вперед или назад) линии помпажа соответственно. В дополнение к этому, алгоритм адаптации может быть использован для выполнения общих и/или локализованных регулировок. В частности, в случае выявления помпажа алгоритм адаптации может определить и произвести локализованную регулировку со смещением назад области, соответствующей рабочей точке компрессора, в которой возник помпаж; а в случае резкого отпускания педали акселератора, не сопровождавшегося помпажом, алгоритм адаптации может определить и произвести локализованную регулировку со смещением вперед. Дополнительно или в качестве альтернативного варианта, алгоритм адаптации может определить общую регулировку со смещением назад или общую регулировку со смещением вперед нескольких областей линии помпажа или всей линии помпажа. Подробности адаптации линии помпажа (включая локализованные и общие адаптации) описаны в контексте ФИГ. 2.
Далее, на шаге 306 может быть построена маршрутная карта линии помпажа с общими и/или локализованными регулировками на основе алгоритма адаптации. Далее, на шаге 310 может быть построена окончательная линия помпажа на основе регулировочной карты линии помпажа и исходной линии помпажа (308). Например, регулировки дельты из регулировочной карты линии помпажа могут быть учтены в исходной линии помпажа, а окончательная линия помпажа может быть определена, как сумма исходной линии помпажа и окончательной линии помпажа. Согласно одному примеру, исходная линия помпажа может быть представлена линией помпажа производителя. Согласно другим примерам, исходная линия помпажа может быть представлена линией помпажа, откалиброванной в режиме реального времени во время предыдущего цикла получения информации.
Таким образом, алгоритм адаптации может быть использован для получения информации о характере помпажа в компрессоре при последних рабочих условиях автомобиля.
Что касается ФИГ. 4, на ней показан способ 400 для идентификации неисправности дросселя рециркуляционного клапана компрессора (напр., клапана 152 на ФИГ. 1) на основе адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора. Согласно некоторым примерам, клапан 152 может представлять собой рециркуляционный клапан компрессора с бесступенчатой регулировкой (РККБР). Способ на ФИГ. 4 может быть представлен в системе на ФИГ. 1, в качестве исполняемых инструкций, хранящихся в долговременной памяти.
На шаге 402 способ 400 содержит определение и/или измерение рабочих условий. Рабочие условия могут содержать, в числе прочего, частоту вращения двигателя, нагрузку двигателя, положение педали акселератора, положение дросселя, коэффициент повышения давления компрессора, поток через компрессор, частоту давления на входе дросселя и продолжительность работы двигателя.
Далее, на шаге 404 способ 400 может предусматривать определение ожидаемого диапазона для адаптации линии помпажа. В частности, могут быть выявлены границы смещения вперед линии помпажа и смещения назад линии помпажа. Границы смещения вперед линии помпажа и назад могут быть основаны на конфигурации системы двигателя конкретного автомобиля, которая может подразумевать, в числе прочего, конфигурацию компрессора и конфигурацию впускной системы. Границы смещения вперед линии помпажа и назад могут быть дополнительно основаны на ожидаемом сроке службы впускной системы и вариабельности между деталями впускной системы, в том числе турбокомпрессором, турбиной и РККБР. Согласно некоторым примерам, граница смещения вперед может быть основана на нулевой коррекции массового расхода (ось Y на карте характеристик компрессора). В качестве границы смещения назад может использоваться линия помпажа для наихудшего сценария (или откалиброванная линия помпажа). После определения ожидаемого диапазона для адаптации линии помпажа, способ 400 может перейти к шагу 406.
Далее, на шаге 406 способ 400 содержит мониторинг частоты и/или амплитуды выходного сигнала давления от датчика давления на входе дросселя (напр., датчика 173 на ФИГ. 1), который может быть расположен ниже по потоку от выпуска компрессора. Способ 400 переходит к шагу 408 после мониторинга частоты датчика давления на входе дросселя.
На шаге 408 способ 400 может предусматривать регулировку линии помпажа на карте характеристик компрессора в режиме реального времени во время одного или более ездовых циклов, на основе условий помпажа, основанных на частоте и/или амплитуде сигнала от датчика давления на входе дросселя. Например, линия помпажа может быть смещена назад в ответ на выявление помпажа в непомпажной области (области справа от линии помпажа) на карте характеристик компрессора, причем помпаж выявляют на основе того, что частота и/или амплитуда сигнала датчика ДВД превышает пороговую частоту/амплитуду. В дополнение к этому, линия помпажа может быть смещена вперед в ответ на отсутствие выявления помпажа (величина частоты и/или амплитуды от датчика ДВД ниже пороговой величины частоты и/или амплитуды) во время работы в ожидаемых условиях помпажа на карте характеристик компрессора. Другими словами, линия помпажа может быть смещена вперед в ответ на отсутствие выявления помпажа на основе сигнала от датчика ДВД, когда рабочая точка расположена в помпажной области (область слева от линии помпажа) на карте характеристик компрессора. Например, во время того, когда отпускание педали акселератора превышает пороговую величину, в результате чего рабочая точка расположена в области помпажа на карте характеристик компрессора, и при отсутствии помпажа, линия помпажа может быть смещена вперед. В дополнение к этому, адаптация линии помпажа может предусматривать локализованные и/или общие регулировки. Подробности адаптации линии помпажа дополнительно описаны в контексте ФИГ. 2.
После регулировки линии помпажа способ 400 может перейти к шагу 410. На шаге 410 способ 400 может предусматривать оценку, была ли адаптированная линия помпажа смещена вперед или назад от первичной линии помпажа. Согласно некоторым примерам, можно определить, была ли большая часть линии помпажа смещена вперед или назад на основе числа областей, смещенных вперед или назад. Таким образом, первичная линия помпажа может представлять собой линию помпажа на карте характеристик до выполнения регулировок. Согласно некоторым примерам, первичная линия помпажа может представлять собой линию помпажа, откалиброванную производителем. Согласно дополнительным примерам, первичная линия помпажа может представлять собой линию помпажа в начале цикла получения информации. Адаптированная линия помпажа может быть линией помпажа после общей адаптации.
Согласно одному примеру, в случае если область слева от адаптированной линии помпажа меньше области слева от первичной линии помпажа, может быть определено, что линия помпажа смещена вперед. Подобным же образом, если область слева от адаптированной линии помпажа больше области слева от первичной линии помпажа, может быть определено, что линия помпажа смещена назад. Согласно другому примеру, в случае если адаптированная линия помпажа расположена слева от первичной линии помпажа, может быть определено, что адаптированная линия помпажа смещена вперед. Если адаптированная линия помпажа расположена справа от первичной линии помпажа, может быть определено, что адаптированная линия помпажа смещена назад. Если способ 400 оценивает, что адаптированная линия помпажа или большая часть адаптированной линии помпажа смещена вперед, то способ 400 переходит к шагу 412. Если способ 400 оценивает, что адаптированная линия помпажа или большая часть адаптированной линии помпажа смещена назад, то способ 400 переходит к шагу 414.
На шаге 412 способ 400 оценивает, расположена ли адаптированная линия помпажа слева от границы смещения вперед. Согласно одному примеру, может быть определено, является ли область слева от адаптированной линии помпажа меньше пороговой области смещения вперед. Пороговая область смещения вперед может быть основана на конфигурации системы двигателя для конкретного автомобиля, в том числе, среди прочего, конфигурации компрессора и конфигурации впускной системы, а также может быть дополнительно основана на максимальной вариабельности между деталями и времени замены для функционирующих компонентов системы. Согласно некоторым примерам, пороговая область смещения вперед может быть основана на рабочем объеме двигателя и/или объеме впускной системы, напрямую зависящего от рабочего объема двигателя. Если ответ на шаге 412 «ДА», то адаптированная линия помпажа расположена за пределами ожидаемой границы смещения вперед и, соответственно, способ 400 переходит к шагу 416. Если ответ на шаге 412 «НЕТ», то адаптированная линия помпажа расположена в пределах ожидаемой границы смещения вперед и, соответственно, способ 400 переходит к шагу 418.
На шаге 416 способ 400 может предусматривать установление того, открыт ли дроссель РККБР в большей степени, чем требуется, или имеется ли в канале рециркуляции утечка (напр., в канале 150 рециркуляции компрессора на ФИГ. 1). Например, неисправно функционирующий дроссель РККБР, открытый в большей степени, чем требуется, или утечка в канале рециркуляции компрессора повышают поток через компрессор. Следовательно, в компрессоре не может происходить помпаж при ожидаемых условиях помпажа (таких, как отпускание педали акселератора превышает пороговую величину) по причине повышенного потока через компрессор. В результате отсутствия выявления помпажа при ожидаемых условиях адаптация линии помпажа может продолжится в левую сторону. Таким образом, в ответ на отсутствие выявления помпажа компрессора при ожидаемых условиях, таких, как существенное событие отпускания педали акселератора, адаптация линии помпажа продолжается за границей смещения вперед. По этой причине, после установления того, что линия помпажа адаптирована слева от границы смещения вперед, способ 400 может определить, что дроссель РККБР застопорен в открытом положении, или способ 400 может определить, что в канале рециркуляции имеется утечка. В дополнение к этому, условия, при которых ослабевает тенденция возникновения помпажа в компрессоре (и, соответственно, которые приводят к адаптации линии помпажа за границей смещения вперед), могут подразумевать наличие утечки во впускном канале. Соответственно, контроллер может сформировать диагностический код для информировании о неисправности впускной системы, в том числе о неисправности одного или более дросселей РККБР (открыт в большей степени, чем требуется), утечке в канале рециркуляции и утечке во впускном канале.
На шаге 418 после подтверждения того, что адаптированная линия помпажа расположена в пределах границы смещения вперед, способ 400 может предусматривать определение нормального функционирования дросселя РККБР и канала рециркуляции.
Что касается шага 410, в случае подтверждения того, что адаптированная линия помпажа смещена назад, способ 400 может перейти к шагу 414. На шаге 414 способ 400 оценивает, расположена ли адаптированная линия помпажа справа от границы смещения назад. Согласно одному примеру, может быть установлено, является ли область слева от адаптированной линии помпажа больше пороговой области смещения назад. Пороговая область смещения назад может быть основана на конфигурации системы двигателя для конкретного автомобиля, в том числе, среди прочего, конфигурации компрессора и конфигурации впускной системы, а также может быть дополнительно основана на максимальной вариабельности между деталями и времени замены для функционирующих компонентов системы. Согласно некоторым примерам, пороговая область смещения назад может быть основана на рабочем объеме двигателя и/или объеме впускной системы, напрямую зависящего от рабочего объема двигателя. Если ответ на шаге 414 «ДА», то адаптированная линия помпажа расположена за пределами ожидаемой границы смещения назад и, соответственно, способ 400 переходит к шагу 420. Если ответ на шаге 412 «НЕТ», то адаптированная линия помпажа расположена в пределах ожидаемой границы смещения назад и, соответственно, способ 400 переходит к шагу 418.
На шаге 420 способ 400 может предусматривать установление, закрыт ли дроссель РККБР в большей степени, чем требуется, или имеется ли в канале рециркуляции закупорка (напр., в канале 150 рециркуляции компрессора на ФИГ. 1). Например, неисправно функционирующий дроссель РККБР, закрытый в большей степени, чем требуется (из-за накопления нагара, например), или закупорка в канале рециркуляции компрессора могут снизить поток через компрессор. Следовательно, давление на выпуске компрессора и, в результате этого, коэффициент повышения давления компрессора могут возрасти. В связи с этим, при работе в непомпажной области в компрессоре может возникать помпаж, а число событий помпажа компрессора в непомпажной области может возрасти. Следовательно, адаптация линии помпажа вправо может быть продолжена. Иначе говоря, может продолжится смещение линии помпажа назад за границей смещения назад. По этой причине, после определения того, что линия помпажа адаптирована справа от границы смещения назад, способ 400 может определить, что дроссель РККБР застопорен в закрытом положении, или способ 400 может определить, что в канале рециркуляции имеется закупорка, ограничивающая расход воздуха. В дополнение к этому, условия, при которых усиливается тенденция возникновения помпажа в компрессоре (и, соответственно, которые приводят к адаптации линии помпажа за границей смещения назад), могут подразумевать наличие засорения впуска компрессора или повреждение лопатки компрессора. Соответственно, контроллер может сформировать диагностический код для информировании о неисправности впускной системы, в том числе о неисправности одного или более дросселей РККБР (закрыт в большей степени, чем требуется), закупорке канала рециркуляции, засорении впуска компрессора и повреждении лопатки компрессора.
На шаге 418, как описано выше, после подтверждения того, что адаптированная линия помпажа расположена в пределах границы смещения назад, способ 400 может предусматривать определение нормального функционирования дросселя РККБР и канала рециркуляции.
Таким образом, путем мониторинга адаптированной линии помпажа можно выявлять ухудшение состояния (застопоривание в открытом или закрытом положении) дросселя РККБР или неисправности в канале рециркуляции/впускном канале компрессора.
Согласно одному примеру, способ на ФИГ. 4 предусматривает способ для двигателя, содержащий: информирование об ухудшении состояния рециркуляционного клапана компрессора на основе адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора, хранимой в контроллере двигателя. Способ предусматривает то, что информацию об адаптации линии помпажа получают за один или более ездовых циклов, при этом получение информации об адаптации линии помпажа предусматривает получение информации о диапазоне адаптации линии помпажа, подразумевающем левую границу линии помпажа и правую границу линии помпажа. В дополнение к этому, способ предусматривает информирование о меньшей, чем требуется, степени открытия рециркуляционного клапана компрессора на основе адаптации линии помпажа справа от правой границы линии помпажа, а также информирование о большей, чем требуется, степени открытия рециркуляционного клапана компрессора на основе адаптации линии помпажа слева от левой границы линии помпажа.
Способ предусматривает то, что информацию об адаптации линии помпажа получают на основе одного или более событий помпажа компрессора, числа событий помпажа, при этом отпускание педали акселератора превышает пороговую величину и в компрессоре не возникает помпаж во время отпускания педали акселератора, и числа событий отпускания педали акселератора, при этом каждое отпускание педали акселератора превышает пороговую величину, и при каждом из отпусканий педали акселератора в компрессоре не возникает помпаж, при этом событие помпажа выявляют на основе частоты датчика положения дросселя, превышающей пороговую частоту, и датчик расположен ниже по потоку от компрессора. В дополнение к этому, способ предусматривает то, что линию помпажа адаптируют слева от первичной линии помпажа в ответ на то, что число событий отпускания педали акселератора превышает пороговое число событий отпускания педали, при этом линию помпажа адаптируют справа от первичной линии помпажа в ответ на то, что число событий помпажа превышает пороговое число событий помпажа.
Согласно другому примеру, способ на ФИГ. 4 предусматривает способ для двигателя, содержащий: мониторинг общей адаптации линии помпажа компрессора; в ответ на первое условие, информирование о большей, чем требуется, степени открытия рециркуляционного клапана компрессора; и, в ответ на второе условие, информирование о большей, чем требуется, степени закрытия рециркуляционного клапана компрессора; причем первое условие предусматривает установление того, что адаптированная линия помпажа адаптирована за границей смещения вперед; и причем второе условие предусматривает установление того, что линия помпажа компрессора адаптирована за границей смещения назад.
Способ дополнительно содержит то, что общая адаптация линии помпажа предусматривает смещение назад линии помпажа в ответ на то, что число событий помпажа превышает пороговое число событий помпажа, и смещение вперед линии помпажа в ответ на то, что число событий отпускания педали акселератора превышает пороговое число отпускания педали, причем каждое из числа событий помпажа выявлено на основе того, что частота сигнала датчика давления на входе дросселя превышает пороговую частоту, и каждое из числа событий отпускания педали акселератора превышает пороговую величину, и при этом в компрессоре не возникает помпаж при каждом из числа событий отпускания педали.
Способ дополнительно предусматривает то, что смещение назад линии помпажа содержит регулировку линии помпажа слева от первичной линии помпажа, при этом смещение вперед линии помпажа включает в себя регулировку линии помпажа справа от первичной линии помпажа.
Что касается ФИГ. 5, на ней показана карта 500 характеристик, иллюстрирующая пример адаптации линии помпажа. В частности, карта 500 характеристик на ФИГ. 5 показывает изменение коэффициента повышения давления компрессора (по оси Y) при разных значениях потока через компрессор (по оси X). Линия 502 соответствует линии помпажа (или границе помпажа) для данных рабочих условий. Координаты зависимости потока от давления слева от линии 502 помпажа расположены в помпажной области 506, в которой условия низкого потока и высокого давления достаточны для возникновения помпажа компрессора. Работа компрессора в помпажной области 506 приводит к нежелательным ШВР и возможному ухудшению эксплуатационных характеристик двигателя. Координаты зависимости расхода от давления справа от линии 502 помпажа расположены в непомпажной области. Работа компрессора в непомпажной области может не привести к возникновению помпажа компрессора.
Линия помпажа может быть адаптирована в режиме реального времени во время одного или более ездовых испытательных циклов для получения информации о характере компрессора при последних рабочих условиях автомобиля. Например, линия 502 помпажа может быть смещена назад или вперед на основе выявления событий помпажа компрессора или непомпажного состояния компрессора, и рабочей точки компрессора на карте характеристик во время выявления. В связи с этим, событие помпажа компрессора может быть выявлено на основе того, что частота сигнала датчика давления на входе дросселя превышает пороговую частоту. Согласно одному примеру, в ответ на выявление события помпажа и то, что число событий помпажа превышает пороговое число событий помпажа, может быть выполнено смещение линии 502 помпажа назад. Смещение назад линии 502 помпажа может привести к формированию примерной адаптированной линии 510 помпажа. Согласно другому примеру, в ответ на выявление того, что событие отпускания педали акселератора превышает пороговую величину и отсутствие выявления помпажа во время отпускания педали акселератора, и то, что число таких событий отпускания педали акселератора превышает пороговое число событий отпускания педали акселератора, может быть выполнено смещение вперед линии 502 помпажа. Смещение вперед линии 502 помпажа может привести к формированию адаптированной линии 508 помпажа. Согласно некоторым примерам, величиной коэффициента смещения назад, на которую смещается назад линия помпажа, или величиной коэффициента смещения вперед, на которую смещается вперед линия помпажа, может быть калибруемая постоянная (напр., +/- 0,005 килограммов в секунду или +/- 5 процентов от скорректированного массового расхода. В соответствии с некоторыми другими примерами, коэффициент смещения назад или вперед может быть основан на текущей стадии периода эксплуатации автомобиля. В дополнение к этому, в соответствии с некоторыми примерами, коэффициент смещения назад может быть основан на средней интенсивности числа событий помпажа. В то время, как проиллюстрированный в настоящей заявке пример показывает общую адаптацию линии помпажа, при которой вся линия помпажа смещается вперед или назад, следует понимать, что одна или более локализованных адаптаций могут быть выполнены перед общей адаптацией. Например, локализованная адаптация линии помпажа может подразумевать адаптацию области линии помпажа, соответствующей рабочей точке компрессора, в которой был выявлен помпаж или отпускание педали акселератора. Например, область линии помпажа может содержать две точки на линии помпажа, расположенные наиболее близко к рабочей точке компрессора. Согласно одному примеру, после локализованной адаптации всех областей линии помпажа, общая адаптация может быть выполнена путем связывания локально адаптированных областей посредством линейной интерполяции.
Согласно некоторым примерам, после выполнения общих регулировок со смещением вперед, контроллер может войти в режим ожидания калибруемого числа событий помпажа. После достижения калибруемого числа событий помпажа, может быть определено, что после общей адаптации новая линия помпажа служит причиной помпажа компрессора. Соответственно, могут быть выполнены регулировки со смещением назад. Последующие общие регулировки могут быть выполнены только после проверки всех областей линии помпажа.
В соответствии с некоторыми другими примерами, после выполнения общих регулировок со смещением назад, контроллер может войти в режим ожидания калибруемого числа событий отпускания педали акселератора (напр., отпускания педали, не приводящего к помпажу). После достижения калибруемого числа событий отпускания педали акселератора, могут быть выполнены регулировки со смещением вперед. Последующие регулировки со смещением вперед могут быть выполнены только после проверки всех областей линии помпажа.
В дополнение к этому, можно выполнить мониторинг адаптаций линии помпажа и использовать данные при действиях по контролю видов и последствий отказов (КВПО). Например, если в результате адаптации линия помпажа расположена за пределами ожидаемого диапазона, она может быть использована для выявления неисправностей рециркуляционного клапана компрессора или канала рециркуляции компрессора. В частности, если линия помпажа смещается вперед за границу смещения вперед (напр., слева от границы смещения вперед), в результате увеличивая непомпажную область, это может указывать на то, что при ожидаемых условиях помпажа в компрессоре не происходит помпаж. Следовательно, это может означать, что рециркуляционный клапан открыт в большей степени, чем требуется. Например, если рециркуляционный клапан застопорен в открытом положении, через клапан может стравливаться наддувочный воздух, повышая поток через компрессор. Вследствие этого, тенденция возникновения помпажа в компрессоре при ожидаемых условиях помпажа (напр., во время существенного отпускания педали акселератора) может снижаться. Соответственно, линия помпажа может непрерывно адаптироваться слева. После установления того, что линия помпажа адаптирована за границей смещения вперед, может быть сделан вывод о том, что рециркуляционный клапан застопорен в открытом положении. В дополнение к этому или в качестве альтернативного варианта, адаптация линии помпажа за границей смещения вперед может свидетельствовать о наличии утечек в канале рециркуляции.
Подобным же образом, если линия помпажа смещена назад за границу смещения назад (напр., справа от границы смещения назад), в результате увеличивая помпажную область, это может указывать на то, в компрессоре происходит помпаж в большей степени, чем ожидалось. Следовательно, это может указывать на то, что рециркуляционный клапан может быть закрыт в большей степени, чем требуется. Например, если рециркуляционный клапан застопорен в закрытом положении, может увеличиться давление на выпуске компрессора. В связи с этим может усилиться тенденция возникновения помпажа в компрессоре. Соответственно, линия помпажа может непрерывно адаптироваться справа. После определения, что линия помпажа адаптирована за границей смещения назад, может быть сделан вывод о том, что рециркуляционный клапан застопорен в закрытом положении. В дополнение к этому или в качестве альтернативного варианта, адаптация линии помпажа за границей смещения назад может свидетельствовать о наличии закупорок в канале рециркуляции.
Таким образом, линия помпажа может быть адаптирована в режиме реального времени для более точной калибровки линии помпажа. В результате, действия по минимизации/предотвращению помпажа могут выполняться с большей точностью. В дополнение к этому, благодаря выявлению неисправностей в рециркуляционном клапане компрессора или канале рециркуляции компрессора на основе адаптированной линии помпажа, могут быть предприняты своевременные меры по устранению неисправностей. Соответственно, могут быть устранены проблемы ШВР, улучшены ходовые характеристики автомобиля и повышена экономия топлива.
Что касается ФИГ. 6, на ней показан способ 600 для выполнения первичной регулировки линии помпажа. Первичная регулировка может быть выполнена с линией помпажа, откалиброванной на заводе. Линия помпажа, откалиброванная на заводе, может также быть названа линией помпажа, откалиброванной производителем, и может быть основана на наихудшем сценарии. Таким образом, первичная регулировка может быть первой регулировкой, выполненной с линией помпажа, откалиброванной на заводе. Способ на ФИГ. 6 может быть представлен в системе на ФИГ. 1, в качестве исполняемых инструкций, хранящихся в долговременной памяти.
На шаге 602 способ 600 может предусматривать общее смещение вперед линии помпажа, откалиброванной на заводе. Таким образом, линия помпажа, откалиброванная на заводе, может быть откалибрована производителем умеренно на основе наихудшего сценария. В связи с этим, первичная регулировка линии помпажа может предусматривать общее смещение вперед линии помпажа, откалиброванной на заводе. Например, регулировка дельты может быть выполнена на линии помпажа, откалиброванной на заводе, для общего смещения вперед линии помпажа, откалиброванной на заводе. Другими словами, может быть выполнено смещение вперед всей линии помпажа, откалиброванной на заводе.
После общего смещения вперед линии помпажа способ 600 может перейти к шагу 604. На шаге 604 способ 600 может предусматривать накопление событий помпажа во время условий отпускания педали акселератора. Накопление событий помпажа во время условий отпускания педали акселератора может содержать установление, имело ли место событие помпажа во время условий отпускания педали акселератора, и сохранение числа событий помпажа, имевших место во время условий отпускания педали акселератора, в памяти контроллера. Далее, на шаге 606 способ 600 может содержать установление, превышает ли число событий помпажа, имевших место во время условий отпускания педали акселератора, пороговое число. Если число событий помпажа превышает пороговое число, ответ «ДА», то способ может переходить к шагу 608. На шаге 608 способ 600 может предусматривать локализованное смещение назад линии помпажа, подвергшейся общему смещению вперед. Иначе говоря, может быть смещена назад область линии помпажа, подвергшейся общему смещению вперед. После локализованного смещения назад линии помпажа могут быть выполнены регулировки с общим смещением назад. Если число событий помпажа не превышает пороговое число, ответ «НЕТ», то способ может вернуться к шагу 604.
В то время, как приведенный выше пример иллюстрирует ожидание, пока число событий помпажа не превысит пороговое число, перед тем, как производить регулировки со смещением назад, в соответствии с некоторыми примерами, может производиться мониторинг интенсивности помпажа во время событий отпускания педали акселератора. При превышении интенсивностью помпажа калибруемой величины интенсивности помпажа, с линией помпажа, подвергнувшейся общему смещению вперед, могут быть выполнены локализованные регулировки со смещением назад.
Следует отметить, что примеры алгоритмов управления и оценки, указанные в настоящей заявке, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или автомобиля. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти и могут выполняться посредством системы управления, включающей в себя контроллер в комбинации с различными датчиками, исполнительными механизмами и другими аппаратными средствами двигателя. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких, как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и подобные. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно или в некоторых случаях могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или более из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут представлять в графическом виде код, который должен быть запрограммирован в долговременную память машиночитаемого носителя в системе управления двигателем, где описанные действия выполняются посредством исполнения инструкций в системе, включая различные компоненты аппаратного обеспечения двигателя совместно с электронным контроллером.
Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и алгоритмы по своей сути являются лишь примерами, и что данные конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны разнообразные модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена в двигателях с конфигурацией цилиндров V-6, 1-4, 1-6, V-12, с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, а также другие отличительные признаки, функции и/или свойства, раскрытые в настоящем описании.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на «какой-либо» элемент или «первый» элемент или эквивалент такого элемента. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются ли они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.