Cdet
[0063]其中：
[0064]P3为在涡轮增压器14中降压部分输入口处的废气平均压力。事实上该压力为排 气集气管中的压力，
[0065]匕为在涡轮增压器14中降压部分输出口处的废气平均压力。事实上该压力？4可 测量或估算，
[0066]Cdet为随涡轮机流量口 TuA_和发动机转速N变化的系数。
[0067] 流经旁通管22的废气流量□ Wastegate可由基于de St Venant方程式的第一 关系式表达：
[0068]
[0069]其中：
[0070] ?Swe为排气旁通阀23的有效截面面积。优选地，Swe以确立随排气旁通阀的开口 量〇p和发动机转速N变化的有效截面面积的映射量的形式呈现，SW(；可测量或估算。
[0071] ?9为涡轮增压器14的废气上游压力P3和涡轮增压器14的平均压力P4之间的 Barr6 de St Venant函数。
[0072] *T3为涡轮增压器14中降压部分的上游平均温度。实际上，该温度！^可测量或估 算。
[0073] 于此处想起如何定义任意两个压力PjP P2之间的Barre Saint Venant函数
[0076] 其中y为恒定压力下的热容与恒定体积下的热容的比率。传统地，y视为恒定 并且等于1.44。
[0077] 然而，对于当压力P#P P4值对于使用Barre Saint Venant函数来说过于接近时 的运行点，将有利地使用该第二关系式：
[0078]
[0079]其中：
[0080] RMF为占流经排气旁通阀23的总废气流量的分数量。优选地，该分数量RMF由随排 气旁通阀23的可被测量和估算的开口量Op和发动机转速N变化的映射量确立。
[0081] 优选地，当涡轮增压器14中降压部分的废气上游压力P3与涡轮增压器14中降压 部分的废气上游压力P4之间的差值小于确定的阈值AP时，该第二关系式预设用于同样确 定流经旁通管22的废气流量。实际上，该阈值AP在2500Pa和5000Pa之间。
[0082] 因此预设的旁通管22中的废气流量□ 为两个得到的流量中最大值，BP:
[0083]
[0084] 因此两个方程式被不断地计算。最大函数MaximumO的使用能够避免流量 ^^Wastegate的计算中的不连续性。
[0085] 选择映射量的参数SW(；和RMF以在排气旁通阀23的开口量较大和发动机转速较小 时不使用Barr6 de St Venant函数式，这是因为在该情况下：6三尸4〇
[0086] 为了确定在涡轮增压器14输入口处的废气平均压力P3，需要根据涡轮增压器14 的外部压力和温度条件实施流经涡轮机20的废气流量的标准化。流经涡轮机20的废气标 准化流量口TurbineNORM表示为：
[0087]
[0088]其中：
[0089] ?PRef为参考大气压（通常1013hPa)
[0090] ?PAtni。为可测量或估算的当前大气压，
[0091] ?T3为涡轮增压器14中降压部分的上游平均温度。实际上，该温度为排气集气管 中的温度。
[0092] ?T。为参考温度（273. 15K)
[0093]根据标准化流量口Turtin_RM，涡轮增加器14中降压部分的上游平均压力P3可表示 为：
[0094]
[0095] 而
'并且其中Rp是随流经涡轮20的废气标准化流量 DTurbineNORM和发动机转速N变化的映射量。
[0096] 由此得到带有两个方程式的方程组和两个未知数（匕和口TuAinJ:
[0097]
[0098] 通过迭代和朝向唯一解的收敛求解该方程组。有利地，以计算根据P3的第一强加 值的流经涡轮机20的废气流量□TurtinJf始。
[0099] 求解该方程组最后能够确定涡轮增压器14中降压部分的上游平均压力值P3和流 经涡轮机20的废气流量值□ Turtine。
[0100] 本发明的方法还适用于可包括以下特征的内燃机：
[0101] 内燃机可包括或不包括进气凸轮轴的移相器，
[0102] 内燃机可包括或不包括排气凸轮轴的移相器。移相器是指允许升程规则保持不变 的发动机循环中的角度偏移的装置。
[0103] 内燃机可为直接或间接喷射碳氢燃料型。
[0104] 内燃机可包括朝向进气端排气的烟气再循环回路，通常表示为EGR回路。
[0105] 本发明的优点在于可精确估算实际流经涡轮机的废气流量和废气集气管中的废 气压力变化，并且由此得到用于控制发动机的运行的可靠数据。
【主权项】
1. 一种确定由内燃机产生的废气的流经涡轮增压器（14)中降压部分中涡轮机（20) 的废气流量（□ TuAinJ和确定所述涡轮增压器（14)中降压部分的废气上游压力（P3)的方 法，所述降压部分由涡轮机（20)和废气旁通管（22)形成，所述旁通管装配有控制所述管路 (22)中废气通道的开口量的控制部件（23)，在所述方法中： 确定涡轮增压器中降压部分的下游压力（P4)， 确定由内燃机产生的废气的总废气流量（口 Echappement^ ? 确定控制开口量的控制部件（23)的开口量（Op)， 其特征在于，所述方法包括通过求解方程组确定流经涡轮机（20)的废气流量 (□ TuAinJ和涡轮增压器中降压部分的废气上游压力（P3)的方法，所述方程组包括： -在第一表达式中，涡轮增压器中降压部分的废气上游压力（P3)通过涡轮增压器中降 压部分的下游压力（P4)和流经涡轮机（20)的废气流量（□ TuAinJ表达， -在第二表达式中，流经涡轮机（20)的废气流量（□ TuAinJ通过由内燃机产生的废气 的总废气流量（□ &ha__t)与流经所述管路（22)的废气流量（□ WastagatJ的差值表达，所 述流经所述管路的废气流量由控制部件的开口量（Op)、涡轮增压器（14)中降压部分的下 游压力（P 4)和涡轮增压器中降压部分的废气上游压力（P3)限定。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涡轮增压器（14)中降压部分的废气 上游压力（P3)被定义为： P3= P 4 X Cdet 其中Cdet对应于随流经涡轮（20)的废气流量（□ TuAinJ和内燃机转速变化的系数。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系数C ^由确立随流经涡轮机（20) 的标准化废气流量（□ TuAin_?)和内燃机转速变化的所述系数Cdet的映射量定义。4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，流经旁通管（22)的废气流量 由第一关系式确定： 其中：? Dwastega&BSV为由第一关系式得到的流经旁通管（22)的废气流量值， ? Sk为旁通管（22)中控制废气通道的开口量的控制部件（23)的有效截面面积。 ?妒为涡轮增压器（14)中降压部分的废气上游压力（P3)和涡轮增压器（14)中降压部 分的废气下游压力（P4)之间的Barr6 de St Venant函数。 ? T3为涡轮增压器（14)中降压部分的确定的上游温度。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述截面面积S W(；借助于随确立控制所述 旁通管（22)中气体通道的控制部件（23)的开口量（Op)和内燃机转速变化的所述有效截 面面积的映射量确立。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当涡轮增压器（14)中降压部分的废气上 游压力（P3)和涡轮增压器（14)中降压部分的废气上游压力（P 4)之间的差值小于确定的阈 值（AP)时，流经旁通管（22)的废气流量也由第二关系式确定：其中： ? Dwastegat^为由该第二关系式得到的流经旁通管（22)的废气流量值， ? RmfS占流经排气旁通阀的总废气流量的分数量，所述分数量由确立随控制旁通管 (22)中气体通道的控制部件（23)的开口量（O p)和内燃机转速变化的所述废气分数量的映 射量确立。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定的阈值（ΔΡ)在2500Pa和 5000Pa 之间。8. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，预设的流经旁通管（22)的废气流量 对应于：其中：MaximumO对应于取得由第一关系式和第二关系式得到的两个流经旁通管（22) 的废气流量中最大值的函数。9. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中控制旁通管（22)中废气通道的开口 量的控制部件（23)包括排气旁通阀。
【专利摘要】本发明涉及一种确定涡轮增压器(14)的上游压力(P3)和流经所述涡轮增压器中涡轮机(20)的气体流量(mTurbine)的方法，所述涡轮增压器(14)包括的旁通管(22)包括控制气体通道的控制部件(23)，其中：·通过求解方程组确定下游压力(P4)、气体总流量(mEchappement)、部件(23)的开口量、流经涡轮机(20)的流量(mTurbine)和上游压力(P3)，其中：·-上游压力(P3)为下游压力(P4)和流经涡轮机(20)的流量(mTurbine)的函数，·-流经涡轮机(20)的流量(mTurbine)为总流量(mEchappement)与流经所述管路(22)的随开口量变化的气体流量(mWastegate)的差值、下游压力(P4)和上游压力(P3)的函数。
【IPC分类】F02D41/14, F02B37/18, F02B37/12, F02D41/00, F02D23/02, F02D41/18
【公开号】CN105074177
【申请号】CN201480009382
【发明人】C·帕齐利, F·特雷勒
【申请人】标致·雪铁龙汽车公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年1月30日
【公告号】EP2956651A1, WO2014125185A1