Область техники
Настоящая заявка относится к способам диагностики ухудшения состояния рециркуляционного клапана компрессора, установленного параллельно впускному компрессору, входящему в состав двигателя внутреннего сгорания.
Уровень техники/Сущность изобретения
Системы двигателя могут быть выполнены с устройствами наддува, такими как турбонагнетатели или нагнетатели, для обеспечения подачи наддувочного 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 высокой степени сжатия, компрессор подвержен возникновению помпажа. Например, когда водитель отпускает педаль акселератора, впускной дроссель двигателя закрывается, что приводит к снижению прямого потока через компрессор и возможности помпажа. Помпаж может привести к проблемам с шумом, вибрацией и жесткостью (ШВЖ), например, нежелательным шумам из впускной системы двигателя. В экстремальных ситуациях помпаж может послужить причиной повреждения компрессора.
Для решения проблемы помпажа компрессора система двигателя может содержать рециркуляционный клапан компрессора (РКК), установленный параллельно компрессору для рециркуляции сжатого воздуха от выпускного отверстия компрессора к впускному отверстию компрессора, что позволяет уменьшить давление на выпускном отверстии компрессора. При этом состояние РКК может ухудшаться со временем. Например, РКК может заедать в определенном положении и может не перемещаться при поступлении соответствующей команды. Если РКК заклинило в открытом положении, он будет постоянно стравливать нагнетаемый воздух. В результате уменьшится крутящий момент двигателя и ходовые характеристики автомобиля. Если РКК заклинило в закрытом положении, могут участиться случаи помпажа компрессора, что приведет к усилению проблем с шумом, вибрацией и жесткостью (РКК), а в пределе - к повреждению компрессора.
Согласно одному примеру, некоторые из вышеуказанных проблем, по крайней мере частично, могут быть решены посредством способа для двигателя, содержащим: указание на ухудшение состояния рециркуляционного клапана компрессора, исходя из адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора, хранящейся в контроллере двигателя. Путем отслеживания адаптации линии помпажа можно определить ухудшение состояния РКК.
Например, линия помпажа может быть получена в режиме реального времени в ходе одного или более ездовых циклов путем использования алгоритма адаптации. В частности, алгоритм адаптации может смещать вперед линию помпажа, когда помпаж не обнаруживается при условии резкого отпускания педали акселератора, и может смещать линию помпажа назад, если превышено пороговое значение событий помпажа. Таким образом, помпаж компрессора может быть определен на основании сигнала от датчика положения впускного дросселя, расположенного ниже по потоку относительно компрессора. Например, во время помпажа частота сигнала датчика давления на впуске дросселя может быть больше порогового значения.
Если РКК заклинило в открытом положении, производительность компрессора может быть больше номинальной. Следовательно, менее вероятно, что произойдет помпаж компрессора. В ответ на отсутствие обнаружения помпажа (во время, например, резкого отпускания педали акселератора) алгоритм адаптации может непрерывно смещать линию помпажа вперед. То есть алгоритм может регулировать линию помпажа, смещая ее влево. Когда линия помпажа смещена вперед за границу смещения вперед, можно определить, что РКК открыт больше, чем необходимо.
Если клапан РКК заклинило в закрытом положении, частота событий помпажа компрессора может увеличиться. В ответ на учащение событий помпажа компрессора алгоритм адаптации может непрерывно смещать линию помпажа назад. Когда линия помпажа смещена назад за границу смещения назад, можно определить, что РКК закрыт больше, чем необходимо.
Таким образом, путем отслеживания адаптированной лини помпажа система управления двигателя может определять неисправности в РКК, когда адаптированная линия помпажа находится за ожидаемыми пределами линий помпажа. Путем определения неисправности дросселя РКК и принятия необходимых корректирующих мер могут быть уменьшены проблемы с шумом, вибрацией и жесткостью (ШВЖ). Более того, в результате может быть улучшен крутящий момент двигателя и ходовые характеристики автомобиля.
Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.
Краткое описание чертежей
ФИГ. 1 иллюстрирует вариант осуществления системы двигателя с наддувом, содержащей рециркуляционный клапан компрессора (РКК).
На ФИГ. 2 показана высокоуровневая блок-схема, иллюстрирующая пример алгоритма по регулировке линии помпажа на карте характеристик компрессора.
На ФИГ. 3 показана блок-схема, иллюстрирующая адаптацию линии помпажа.
ФИГ. 4 содержит высокоуровневую блок-схему, иллюстрирующую идентификацию отказов РКК с использованием адаптации линии помпажа.
ФИГ. 5 содержит пример карты характеристик компрессора, изображающей линии помпажа.
ФИГ. 6 содержит высокоуровневую блок-схему, иллюстрирующую пример первичной регулировки линии помпажа.
Осуществление изобретения
Приведенное ниже описание касается систем и способов обнаружения дефектов рециркуляционного клапана компрессора (РКК), соединенного параллельно компрессору, установленного в системе двигателя с наддувом, такой как система, изображенная на ФИГ. 1. Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнения управляющего алгоритма, такого, как алгоритм, показанный на ФИГ. 6, для осуществления первичной регулировки линии помпажа. Далее, контроллер может выполнить алгоритм, показанный на ФИГ. 2, и механизм, показанный на ФИГ. 3, для получения информации об адаптации линии помпажа компрессора в режиме реального времени. В дополнение к этому, контроллер может выполнить алгоритм, показанный на ФИГ. 4, для выявления дефектов РКК или неисправностей в канале рециркуляции компрессора с использованием линии помпажа. Пример адаптации линий помпажа показан на ФИГ. 5.
ФИГ. 1 содержит схематическое изображение примера системы 100 двигателя с турбонагнетателем, 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 силовой установки 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 ответвительный впускной канал, 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 температуры 183 во впускном коллекторе для определения температуры воздуха в коллекторе (ТВК), каждый из которых связан с контроллером 12. Общий впускной канал 149 может со 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. Далее, 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, может определяться датчиком 173 ДВД. Согласно одному примеру, датчик ДВД может быть использован для определения помпажных условий компрессора, исходя из частоты и/или амплитуды сигнала от датчика ДВД. Соответственно, 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 или 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 впуска впускного дросселя в точку выше по потоку от впусков компрессора, давление наддува может быть быстро снижено, тем самым осуществляя управление наддувом.
Поток через канал 150 рециркуляции компрессора может регулироваться путем регулировки позиции рециркуляционного клапана 152 компрессора (РКК 152), установленного на нем. РКК 152 может также быть назван антипомпажным клапаном компрессора, перепускным клапаном компрессора, 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 дроссельная задвижка, тем не менее, в других вариантах осуществления РККБР может быть в другом исполнении (напр., как тюльпанообразный клапан). Соответственно, РККБР 152 может содержать дроссель (например, дроссельную заслонку), так же, как и датчик положения для информирования контроллера 12 об изменениях в положении дросселя РККБР. Датчик положения дросселя РККБР (или просто РКК) может также быть назван 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 также иметь в виду, что способы, раскрытые в настоящей заявке, могут применяться к рециркуляционному клапану компрессора без бесступенчатой регулировки.
В условиях номинального режима эксплуатации рециркуляционный клапан 152 компрессора с бесступенчатой регулировкой может находиться 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 потока рециркуляционного воздуха, поступившего со впуска дросселя во впускной канал. Различными датчиками могут быть, например, датчики давления, температуры, и/или другие датчики.
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 может быть увеличен 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 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. Согласно альтернативным примерам, 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, таких как 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 направляться на газовую турбину 124 турбонагнетателя 120, которая в свою очередь может обеспечивать механический привод для компрессора 122 посредством вала 126 для обеспечения компрессии приточного воздуха. В качестве альтернативного варианта, часть или весь объем отработавших газов, проходящих через выпускной канал 17, могут направляться регулятором 128 давления наддува в обход газовой турбины 124 по перепускному каналу 123 турбины. Подобным же образом, продукты горения, 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, могут быть направлены 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 лопаток рабочего 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 изменяемой геометрией, в которых положение лопаток рабочего колеса 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 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 параллельного выпускного канала 17 и 19 и/или первого и второго параллельного ответвительного выпускного канала 170 и 180 на первый и второй ответвительный впускной канал 142 и 144 и/или первый и второй параллельный ответвительный впускной канал 146 и 148 или впускной коллектор 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 порогового значения. 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 соответствии с альтернативными вариантами осуществления впускными клапанами можно управлять 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 регулировки 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 устройство 192 ввода. Согласно данному примеру, устройство 192 ввода 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 команд 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 ответ на обработанные входные данные на основе инструкции или кода, запрограммированного в нем, в соответствии с одним или более алгоритмами. Примерные алгоритмы управления раскрываются в настоящей заявке в соответствии с ФИГ. 2-4. Контроллер 12 может хранить одну или более карт характеристик (напр., карту 500 характеристик компрессора по 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 в точке ниже по потоку от выпуска компрессора и выше по потоку от впускного дросселя; контроллер с машиночитаемыми командами для: в соответствии с требованием о получении информации об адаптации линии помпажа компрессора, выявления события помпажа компрессора, исходя из амплитуды давления на датчике, превышающей амплитуду пороговых значений из диапазона пороговой частоты; установления числа событий помпажа компрессора в первой области карты характеристик компрессора, в том числе первой точки на карте характеристик компрессора, в которой было выявлено событие помпажа; в результате выявления числа событий помпажа в первой области карты характеристик, превышающего пороговое число, смещения назад первой области линии помпажа, в том числе первую и вторую точку на линии помпажа; и при этом расстояние между каждой из первой и второй точкой линии помпажа и первой точкой на карте характеристик меньше, чем расстояние между каждой из оставшихся точек линии помпажа и первой точкой на карте характеристик.
Система дополнительно предусматривает, что контроллер дополнительно содержит команды, позволяющие в ответ на запрос о получении информации об адаптации линии помпажа компрессора, выявление отсутствия помпажа компрессора при резком отпускании педали акселератора за предел порогового значения; установление числа событий отпускания педали акселератора во второй области карты характеристик компрессора, в том числе вторую точку на карте характеристик компрессора, в которой было выявлено событие отпускания педали акселератора; смещения вперед второй области линии помпажа, в том числе третью и четвертую точку на линии помпажа в результате выявления числа событий отпускания педали акселератора во второй области, превышающего пороговое число; и при этом расстояние между каждой из третьей и четвертой точкой линии помпажа и второй точкой на карте характеристик меньше, чем расстояние между каждой из оставшихся точек линии помпажа и второй точкой на карте характеристик.
Система дополнительно предусматривает, что контроллер содержит дополнительные команды для установления связи между первой областью и второй областью посредством линейной интерполяции; причем 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 командами для определения ухудшения состояния рециркуляционного клапана компрессора с бесступенчатой регулировкой, исходя из адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора, хранящейся в памяти контроллера.
Способ дополнительно отличается тем, что контроллер предусматривает дополнительные инструкции для информирования о застопоривании клапана рециркуляции в закрытом положении, в связи с тем, что значение зоны слева от линии помпажа выше значения первой пороговой зоны, и информирования о застопоривании клапана рециркуляции в открытом положении, в связи с тем, что значение зоны слева от линии помпажа ниже значения второй пороговой зоны.
На ФИГ. 2 показан способ 200 регулировки линии помпажа компрессора на карте характеристик компрессора. В частности, при помощи способа 200, показанного на ФИГ. 2, может быть произведена адаптация линии помпажа в режиме реального времени во время одного или более нормальных ездовых циклов. Путем корректировки линии помпажа компрессора можно получить информацию о характере помпажа при последних эксплуатационных условиях автомобиля. Способ в соответствии с ФИГ. 2 может быть размещен в системе, показанной на ФИГ. 1, в качестве исполняемых инструкций, сохраненных в долговременной памяти.
На шаге 202 способ 200 предусматривает определение и/или измерение эксплуатационных условий. Эксплуатационные условия могут содержать, в числе прочего, скорость вращения двигателя, нагрузку на двигатель, положение педали акселератора, положение дросселя, степень сжатия компрессора, поток через компрессор, частоту давления на входе дросселя и продолжительность работы двигателя.
После определения эксплуатационных условий способ 200 может перейти к шагу 204. На шаге 204 способ 200 может предусматривать оценку наличия условий для получения информации и адаптации линии помпажа. Согласно одному примеру способ 200 может решить, что условия для получения информации и адаптации линии помпажа существуют при достижении порогового значения пробега. Согласно другим примерам, способ 200 может решить, что условия для изучения и адаптации линии помпажа присутствуют по достижении порогового числа событий помпажа. Согласно еще другому примеру, способ 200 может решить, что условия для получения информации и адаптации линии помпажа присутствуют по достижении порогового числа событий очень резкого отпускания педали акселератора, не приведших к помпажу. Также в дополнение получение информации о линии помпажа может быть инициировано по окончании контрольного периода с момента последней регулировки линии помпажа. Если способ 200 решает, что условия для регулировки линии помпажа присутствуют, ответ «да», то способ 200 переходит к шагу 204.
На шаге 206 способ 200 предусматривает мониторинг частоты выходного сигнала (например, сигнала давления) в разных диапазонах частот с датчика давления на входе дросселя. Датчик давления на входе дросселя (напр., датчик 173 на ФИГ. 1) может быть установлен 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 предусматривает оценку, выявлено ли событие помпажа компрессора, исходя из частоты и амплитуды сигнала от датчика ДВД. В связи с этим, в помпажных условиях могут возникать колебания давления высокой амплитуды и частоты. Путем мониторинга датчика ДВД и сигналов давления ниже по потоку от компрессора можно выявлять события помпажа компрессора. Согласно одному примеру, событие помпажа компрессора может быть выявлено, исходя из того, что частота сигнала от датчика ДВД выше пороговой частоты. Согласно другим примерам, в дополнение или в качестве альтернативы частоте, событие помпажа компрессора может быть выявлено, исходя из того, что амплитуда сигнала датчика ДВД выше пороговой амплитуды в пороговом диапазоне частот. Если ответ на шаге 208 «ДА», это означает, что событие помпажа компрессора выявлено, и способ 200 переходит к шагу 212. Если ответ на шаге 208 «НЕТ», это означает, что компрессор не работает в условиях помпажа, и способ 200 переходит к шагу 210.
На шаге 212 способ 200 предусматривает сохранение рабочей точки на карте характеристик компрессора (напр., карта 500 на ФИГ. 5), в которой было выявлено событие помпажа, в том числе степени сжатия компрессора и массового расхода компрессора, в памяти контроллера (напр., контроллера 12 на ФИГ. 1). После сохранения рабочей точки способ 200 переходит к шагу 216.
На шаге 216 способ 200 предусматривает оценку, 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 указано выше, возникновение помпажа может быть выявлено с использованием сигнала давления от датчика ДВД.
Если ответ на шаге 216 «НЕТ», это означает, что в компрессоре возникает помпаж в области помпажа (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 находится 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 линии помпажа, соответствующая рабочей точке на карте характеристик компрессора, в которой выявлено возникновение помпажа и произведена нулевая регулировка дельты, может быть определена 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», это означает, что в компрессоре возникает помпаж не в помпажной 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 находится справа от линии помпажа, способ 200 может перейти к шагу 220.
На шаге 220 способ 200 предусматривает определение области линии помпажа, соответствующей рабочей точке помпажа. Например, область линии помпажа может содержать две или более точек данных на линии помпажа (в данном документе каждая из точек данных может именоваться точкой данных линии помпажа), находящихся ближе всего к рабочей точке помпажа на карте характеристик компрессора в сравнении с остальными точками данных на линии помпажа.
Далее, на шаге 224 после определения области линии помпажа способ 200 предусматривает установление числа случаев помпажа, которые определяют область на линии помпажа, и дополнительно предусматривает сохранение числа случаев помпажа, определяющих область линии помпажа. Другими словами, число случаев 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, находящихся 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, находящихся ближе всего ко второй рабочей точке помпажа, например). Следовательно, число случаев 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 случаев 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 случаев 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 случаев помпажа, определяющее область на линии помпажа (также именуемую в данном документе областью линии помпажа), пороговое число. Согласно одному примеру, пороговое число может являться числом, принятым для всех областей на линии помпажа. Принятое число может зависеть от интенсивности помпажа. Например, по мере возрастания интенсивности выявленного помпажа, пороговое число случаев помпажа до адаптации может быть уменьшено. Другими словами, для случаев помпажа с более высокими значениями может потребоваться меньшее число случаев помпажа перед адаптацией. Согласно одному примеру, пороговое число может зависеть от стандартного отклонения определенной характеристики компрессора, основанного на вариабельности между деталями, или на калибровочной постоянной, основанной на испытаниях. Согласно некоторым примерам, пороговое число может зависеть от расположения области линии помпажа на карте характеристик компрессора. Например, если идентифицированная область содержит пороговое число точек данных линии помпажа, каждая из которых показывает степень сжатия компрессора выше порогового значения, то пороговое число случаев помпажа может быть меньше по сравнению с пороговым числом случаев помпажа, когда идентифицированная область содержит пороговое число точек данных линии помпажа, каждая из которых показывает степень сжатия компрессора ниже порогового значения. В случае ответа «ДА» на шаге 228, это означает, что число случаев помпажа больше, чем 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 потребоваться локализованная регулировка, предусматривающая смещение назад области линии помпажа (иначе говоря, области, определенной числом рабочих точек помпажа, превышающим пороговое число), в то время, как остальные области останутся в прежнем положении на карте характеристик. Согласно другому примеру, может быть предусмотрена общая регулировка линии помпажа. Другими словами, вся линия помпажа, содержащая все области линии помпажа, может быть смещена назад в зависимости от локализованной регулировки. Величина смещения назад (в настоящей заявке именуемая регулировкой смещения дельты вперед) может являться калибруемой постоянной. Например, калибруемой постоянной может являться процентное отношение скорректированного массового расхода. Согласно некоторым примерам, регулировка смещения назад дельты может зависеть от интенсивности события помпажа или средней интенсивности определенного числа событий помпажа. После завершения регулировки дельты смещения 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 может предусматривать подтверждение, имело ли место существенное событие отпускания педали акселератора. Например, существенное событие отпускания педали акселератора может быть подтверждено в результате отпускания педали акселератора за предел порогового значения. Соответственно, подтверждение события отпускания педали акселератора может предусматривать установление, отпустил ли водитель педаль акселератора. В дополнение подтверждение существенного события отпускания педали акселератора может предусматривать выявление, превышает ли величина изменения положения педали акселератора во время отпускания педали пороговое значение изменения. Согласно одному из примеров, в качестве реакции на существенное событие отпускания педали акселератора требуемый крутящий момент может упасть от повышенного требуемого крутящего момента до пониженного требуемого крутящего момента ниже порогового значения. Согласно другому примеру, в качестве реакции на существенное событие отпускания педали акселератора, требуемый крутящий момент может упасть от повышенного требуемого крутящего момента до минимального требуемого крутящего момента. Если установлено, что произошло действие значительного отпускания педали акселератора, способ 200 может перейти к шагу 214. В случае, если событие значительного отпускания педали акселератора не выявлено на шаге 210, способ 200 может быть завершен.
На шаге 214 способ 200 предусматривает сохранение рабочей точки на карте характеристик компрессора (например), в которой было выявлено значительное событие отпускания педали акселератора, в том числе степени сжатия компрессора и массового расхода компрессора, в памяти контроллера (например, 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 настоящем документе именуемая как рабочая точка отпускания педали), 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», это означает, что в компрессоре не возникает помпаж, когда рабочая точка отпускания педали акселератора не находится в области помпажа (область справа от линии помпажа). Соответственно, линии помпажа не может быть адаптирована. Соответственно, после установления того, что рабочая точка отпускания педали акселератора не находится 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 произведены нулевые регулировки. В дополнение к этому, на шаге 238 область линии помпажа, соответствующая рабочей точке на карте характеристик компрессора, в которой выявлено отпускание педали акселератора и производится регулировка нуля, может быть определена и сохранена. После завершения регулировки нуля 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», это означает, что в компрессоре не возникает помпаж (во время события значительного 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 находится слева от линии помпажа, способ 200 может перейти к шагу 222.
На шаге 222 способ 200 может предусматривать определение области линии помпажа, соответствующей рабочей точке отпускания педали акселератора. Например, область линии помпажа может содержать две или более точек данных на линии помпажа (иначе говоря, точек данных линии помпажа), находящихся ближе всего к рабочей точке помпажа на карте характеристик компрессора в сравнении с остальными точками данных на линии помпажа.
Далее, на шаге 226 после определения области линии помпажа способ 200 предусматривает установление числа событий отпускания педали акселератора, которые определяют область на линии помпажа (иначе говоря, область на линии помпажа, идентифицированную на шаге 222), и дополнительно предусматривает сохранение числа событий отпускания педали акселератора, определяющих область 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, находящихся 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, находящихся ближе всего ко второй рабочей точке отпускания педали акселератора, например). Следовательно, число событий отпускания педали акселератора, определяющее 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 случаев помпажа, определяющее первую область, может быть увеличено до трех. Подобным же способом, если четвертая рабочая точка отпускания педали акселератора обуславливает идентификацию второй области на линии помпажа, то число событий отпускания педали акселератора, определяющее 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, определяющее область на линии помпажа (также именуемую в настоящей заявке областью линии помпажа), пороговое число. Согласно одному примеру, пороговое число может являться числом, принятым для всех областей на линии помпажа. Указанное число может зависеть от интенсивности выявленного события отпускания педали акселератора. Например, по мере возрастания интенсивности отпускания педали акселератора пороговое число событий отпускания педали акселератора может быть уменьшено. Другими словами, события более значительного отпускания педали акселератора могут потребовать меньшего числа событий отпускания педали акселератора перед адаптацией. Согласно одному примеру, пороговое число событий отпускания педали акселератора может зависеть от стандартного отклонения определенной характеристики компрессора, основанного на вариабельности между деталями, или на калибровочной постоянной, полученной в результате испытаний. Согласно некоторым примерам, пороговое число может зависеть от расположения области линии помпажа на карте характеристик компрессора. Например, если идентифицированная область содержит пороговое число точек данных линии помпажа, каждая из которых показывает степень сжатия компрессора выше порогового значения, то пороговое число событий отпускания педали акселератора может быть меньше, пороговое число событий отпускания педали акселератора, когда идентифицированная область содержит пороговое число точек данных линии помпажа, каждая из которых показывает степень сжатия компрессора ниже порогового значения. В случае ответа «ДА» на шаге 230, это означает, что число событий отпускания педали акселератора больше, чем 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 потребоваться локализованная регулировка, предполагающая смещение вперед области линии помпажа (иначе говоря, области, определенной числом рабочих точек помпажа, превышающим пороговое число), в то время, как остальные области останутся в прежнем положении на карте характеристик. Согласно другому примеру, по результатам локализованной регулировки может быть произведена общая регулировка линии помпажа. Другими словами, вся линия помпажа, содержащая все области линии помпажа, может быть смещена назад в зависимости от локализованной регулировки.
Величина смещения вперед (в настоящей заявке именуемая регулировкой смещения дельты вперед) может являться калибруемой постоянной. Например, калибруемой постоянной может являться процентное отношение скорректированного массового расхода. Согласно некоторым примерам, регулировка смещения дельты вперед может основываться на интенсивности события помпажа. Также в дополнение, регулировка дельты может зависеть от срока службы автомобиля. Например, регулировка дельты в новых автомобилях может быть больше, если текущая линия помпажа основана на калибровке, выполненной производителем, так как калибровка производителя исходит из наихудшего сценария. Другими словами, первичная регулировка дельты (в том числе при первой регулировку линии помпажа производителя в режиме реального времени) может быть больше, чем последующие регулировки. В дополнение к этому, первичная дельта-регулировка линии помпажа производителя может предусматривать смещение вперед линии помпажа производителя, так как линия помпажа производителя может быть откалибрована (производителем) с запасом, исходя из наихудшего сценария. Подробности выполнения первичной регулировки линии помпажа на линии помпажа производителя будут описаны в контексте ФИГ. 6.
После завершения регулировки смещения дельты вперед способ 200 может перейти к шагу 240 для определения, 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 произведены локализованные регулировки (иначе говоря, только одна или более областей линии помпажа могут смещены назад или смещены вперед) и после определения того, что все области линии помпажа были проверены, может быть произведена общая регулировка путем установления связи между всеми областями при помощи линейной интерполяции. Например, если линия помпажа содержит десять областей и только пять из них проверяются (причем, регулировки могут предусматривать смещение назад в зависимости от событий помпажа или смещение вперед в зависимости от событий отпускания педали акселератора, или настройка может равняться нулю), то контроллер может дожидаться, пока все десять областей не будут проверены и адаптированы. После установления того, что все десять областей проверены и адаптированы, может быть произведена общая регулировка путем установления связи между адаптированными областями, причем связь адаптированных областей может быть произведена при помощи 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 произведено с третьей областью линии помпажа. Затем, после проверки всех областей линии помпажа, между проверенными областями может быть установлена общая связь при помощи линейной интерполяции для определения новой линии помпажа. Общая адаптированная линия помпажа может использоваться для определения помпажных условий компрессора во время последовательных ездовых циклов.
В дополнение к этому, во время наличия условия для получения информации, область линии помпажа, подвергающаяся адаптации (путем смещения назад или смещения вперед), не может быть повторно адаптирована во время условия для получения информации до тех пор, пока не будут проверены все области линии помпажа.
В силу этого, регулировки дельты, выполняемые во время смещения назад линии помпажа (регулировка может быть локализованной или общей), могут быть больше, чем регулировки дельты, выполненные во время смещения линии помпажа вперед. Другими словами, коэффициент смещения назад может оказаться больше, чем коэффициент смещения вперед.
В дополнение к этому, можно определить ограничение для регулировок со смещением назад и смещением вперед (регулировка может быть локализованной или общей). Например, при выполнении регулировок со смещением вперед, область линии помпажа и/или линия помпажа может не быть адаптирована за пределы 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 регулировки со смещением назад, область линии помпажа и/или линия помпажа может не смещаться назад за пределы 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 с учетом событий помпажа компрессора. Путем адаптации положения линии помпажа в реальном времени с учетом случаев помпажа можно добиться более точной калибровки линии помпажа. В результате, действия по предупреждению / предотвращению помпажа могут выполняться с большей точностью, повышая дорожные характеристики и улучшая экономию топлива.
Согласно одному примеру, способ, изображенный на ФИГ. 2, может содержать в себе способ для двигателя с компрессором, предусматривающий: выявление события помпажа, исходя из частотного спектра датчика давления на входе дросселя, установленного ниже по потоку от компрессора; и адаптацию линии помпажа на карте характеристик компрессора, хранящейся в контроллере двигателя, исходя из данных о степени сжатия компрессора и скорректированном потоке в компрессоре во время помпажа. В результате невыявления помпажа и отпускания педали акселератора за предел порогового значения, способ может дополнительно предусматривать смещение области линии помпажа, соответствующей области на карте характеристик компрессора, при этом данная область на карте характеристик компрессора содержит точки данных, соответствующие степени сжатия компрессора и скорректированному потоку, при которых произошло отпускание педали акселератора; а также дополнительно предусматривать смещение вперед области линии помпажа на первое указанное значение. В дополнение к этому, способ может предусматривать смещение вперед области линии помпажа в соответствии с числом случаев отпускания педали акселератора за предел порогового значения, и невыявлением помпажа в каждом конкретном случае отпускания педали акселератора; при этом каждый конкретный случай отпускания педали акселератора больше порогового значения и находится в области на карте характеристик компрессора.
Там, где первое указанное количество основывается на одном или более сроков службы двигателя и числе случаев отпускания педали акселератора, способ предусматривает смещение области на линии помпажа вперед в соответствии с нахождением области на карте характеристик компрессора слева от линии помпажа; а также смещение назад области на линии помпажа, соответствующей степени сжатия компрессора и скорректированному потоку в компрессоре, при которых произошел помпаж, на вторую указанную величину; и при этом вторая указанная величина основана на одном или более сроков службы двигателя, а также на интенсивности помпажа.
Способ дополнительно предусматривает смещение назад области линии помпажа в соответствии с числом событий отпускания педали акселератора, превышающим пороговое число событий отпускания педали акселератора; при этом каждое событие помпажа происходит в области на карте характеристик компрессора, соответствующей области на линии помпажа; а также дополнительно предусматривает смещение назад области линии помпажа в результате того, что область на карте характеристик компрессора оказывается справа от линии помпажа.
В дополнение к этому способ предусматривает общее смещение вперед всей линии помпажа в результате выявления числа событий отпускания педали акселератора за предел порогового значения, и невыявление события помпажа при каждом конкретном событии отпускания педали акселератора, каждое из которых превышает пороговое значение, а также предусматривает общее смещение назад всей линии помпажа в результате выявления числа событий помпажа, превышающего пороговое число.
Согласно другому примеру, способ, показанный на ФИГ. 2, предусматривает способ для двигателя с турбонагнетателем, содержащего компрессор, предусматривающий: 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 и второй точки ни линии помпажа карты характеристик компрессора; определение коэффициента смещения вперед; и общее смещение первого комплекта остальных точек на линии помпажа с учетом коэффициента смещения вперед; и во время второго условия, регулировку линии помпажа путем локализованного смещения назад как минимум третьей и четвертой точки на линии помпажа; определение коэффициента смещения назад; и общее смещение назад второго комплекта остальных точек на линии помпажа с учетом коэффициента смещение назад.
Способ отличается тем, что первое условие предполагает отпускание педали акселератора за предел порогового значения, а в компрессоре не происходит помпаж во время отпускания педали акселератора; причем отпускание педали акселератора происходит в пятой точке на карте характеристик компрессора, при этом пятая точка находится слева от линии помпажа на карте характеристик компрессора, причем пятая точка на карте характеристик находится ближе к первой и второй точке на линии помпажа, чем первый комплект остальных точек на линии помпажа.
Способ дополнительно отличается тем, что второе условие предполагает выявление события помпажа в компрессоре, исходя из частоты на датчике давления на входе дросселя, расположенного ниже по потоку от впуска компрессора; причем событие помпажа происходит в шестой точке на карте характеристик компрессора, при этом шестая точка находится справа от линии помпажа на карте характеристик компрессора, причем шестая точка на карте характеристик находится ближе к третьей и четвертой точке на линии помпажа, чем первый комплект остальных точек на линии помпажа.
Способ дополнительно предусматривает смещение вперед первой области, содержащей первую и вторую точку, во время первого условия, а также дополнительно предусматривает смещение назад второй области, содержащей третью и четвертую точку, во время второго условия, причем первая область отделена от второй области. В дополнение к этому способ не предусматривает смещение назад первой области, смещенной вперед, до тех пор, пока не будут отрегулированы все области на линии помпажа; и дополнительно не предусматривает смещение вперед второй смещающейся назад области, до тех пор, пока не будут отрегулированы все области на линии помпажа.
Еще в дополнение к этому во время первого условия способ предусматривает смещение вперед первой области в соответствии с числом событий отпускания педали акселератора в третьей области на карте характеристик, превышающим первое пороговое число; и дополнительно предусматривает во время первого условия смещение назад второй области в соответствии с числом событий помпажа в четвертой области на карте характеристик, превышающим второе пороговое число; и при этом в каждом конкретном случае отпускания педали акселератора событие отпускания педали акселератора превышает пороговое значение, и в компрессоре не происходит помпаж. Способ отличается тем, что третья область содержит пятую точку; причем 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. В частности, когда рабочая точка компрессора находится слева от линии помпажа компрессора, это может говорить о том, что компрессор работает в помпажных условиях и можно подать соответствующее управляющее воздействие (такое, как открытие рециркуляционного клапана компрессора) для минимизации или предотвращения помпажа. Если рабочая точка компрессора находится справа от линии помпажа компрессора, это может говорить о том, что компрессор не работает в помпажных условиях. Следовательно, положение линии помпажа на карте характеристик компрессора может говорить о том, работает ли компрессор вне помпажных условий или нет. Таким образом, получение информации о линии помпажа в режиме реального времени может позволить производить более точную адаптацию линии помпажа.
На шаге 302 контроллер может выявить событие помпажа компрессора, исходя из показаний датчика ДВД. В связи с этим, датчик ДВД может посылать сигналы давления на контроллер, и событие помпажа может быть выявлено с учетом сигнала давления, превышающего пороговую частоту, и/или амплитуды сигнала давления, превышающей пороговое значение. В дополнение к этому, может быть установлено число событий помпажа, выявленных в рабочей точке. В случае необнаружения помпажа 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 были выявлены события помпажа.
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 могут быть использованы алгоритмом адаптации для построения маршрутной карты линии помпажа. Например, алгоритм адаптации может быть использован для получении информации об условиях помпажа в режиме реального времени и произведения адаптации (смещения вперед или назад) линии помпажа соответственно. В дополнение к этому, алгоритм адаптации может быть использован для произведения общей и/или локализованной регулировки. В частности, в случае выявления помпажа алгоритм адаптации может определить и произвести локализованную регулировку со смещением назад области, соответствующей рабочей точке компрессора, в которой имело место событие помпажа; 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 со смещением вперед для нескольких областей линии помпажа или всей линии помпажа. Подробности адаптации линии помпажа (предполагающую локализованную и общую адаптацию) описаны в контексте ФИГ. 2.
Далее, на шаге 306 может быть построена маршрутная карта линии помпажа с общими и/или локализованными регулировками с использованием алгоритма адаптации. Далее, на шаге 310 может быть построена окончательная линия помпажа с использованием регулировочной карты 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 являться линией производителя. Согласно другим примерам, исходная линия помпажа может представлять собой линию помпажа, откалиброванную в режиме реального времени во время предыдущего цикла получения информации.
Таким образом, алгоритм адаптации может быть использован для получения информации о характере помпажа компрессора при последних эксплуатационных условиях автомобиля.
Что касается ФИГ. 4, на ней представлен способ 400 для выявления неисправности дросселя рециркуляционного клапана компрессора (напр., клапана 152 на ФИГ. 1) с использованием адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора. Согласно некоторым примерам, клапан 152 может представлять из себя рециркуляционный клапан компрессора с бесступенчатой регулировкой (РККБР). Способ на ФИГ. 4 может быть помещен в систему на ФИГ. 1 в качестве исполняемых инструкций, хранящихся в долговременной памяти.
На шаге 402 способ 400 предусматривает определение и/или измерение эксплуатационных условий. Эксплуатационные условия могут содержать, в числе прочего, скорость вращения двигателя, нагрузку на двигатель, положение педали акселератора, положение дросселя, степень сжатия компрессора, поток через компрессор, частоту давления на входе дросселя и продолжительность работы двигателя.
Далее, на шаге 404 способ 400 может предусматривать определение расчетного диапазона для адаптации линии помпажа. В частности, могут быть выявлены границы смещения линии помпажа вперед и смещение назад линии помпажа. Границы смещения линии помпажа вперед и назад могут зависеть от конфигурации системы двигателя конкретного автомобиля, содержащей, в числе прочего, конфигурацию компрессора и конфигурацию впускной системы. Границы смещения линии помпажа вперед и смещения назад могут дополнительно зависеть от расчетного срока службы впускной системы и вариабельности между деталями впускной системы, содержащей турбокомпрессор, турбину и РККБР. Согласно некоторым примерам, граница смещения вперед может основываться 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 расчетного диапазона для адаптации линии помпажа, способ 400 может перейти к шагу 406.
Далее, на шаге 406 способ 400 предусматривает мониторинг частоты и/или амплитуды сигнала давления от датчика давления на входе дросселя (напр., датчик 173 на ФИГ. 1), который может быть установлен 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, исходя из помпажных условий, основанных на частоте и/или амплитуде сигнала от датчика давления на входе дросселя. Например, линия помпажа может быть смещена назад в связи с выявлением помпажа вне помпажной области (области справа от линии помпажа) на карте характеристик компрессора, причем событие помпажа выявлено с учетом того, что частота и/или амплитуда сигнала датчика ДВД превышает пороговую частоту/амплитуду. В дополнение к этому, линия помпажа может быть смещена вперед в результате невыявления помпажа (значение частоты и/или амплитуды от датчика ДВД ниже порогового значения частоты и/или амплитуды) во время работы в ожидаемых условиях помпажа на карте характеристик компрессора. Другими словами, линия помпажа может быть смещена вперед в результате невыявления помпажа на основе сигнала от датчика ДВД, когда рабочая точка находится в помпажной области (область слева от линии помпажа) на карте характеристик компрессора. Например, при резком отпускании педали акселератора за предел порогового значения, в результате чего рабочая точка оказывается в помпажной области 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 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 смещена назад от первичной линии помпажа. Согласно некоторым примерам, можно определить, была ли большая часть линии помпажа смещена вперед или смещена назад в зависимости от числа областей, смещенных вперед, или областей смещенных назад. Таким образом, первичная линия помпажа может представлять собой линию помпажа на карте характеристик до произведения 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 представлена линией помпажа после общей адаптации.
Согласно одному примеру, в случае если область слева от адаптированной линии помпажа меньше области слева от первичной линии помпажа, линия помпажа может быть определена, как смещенная вперед. Подобным же образом, если область слева от адаптированной линии помпажа больше области слева от первичной линии помпажа, линия помпажа может быть определена, как смещенная назад. Согласно другому примеру, в случае если адаптированная линия помпажа находится слева от первичной линии помпажа, адаптированная линия помпажа может быть определена, как смещенная вперед. Если адаптированная линия помпажа находится справа от первичной линии помпажа, адаптированная линия помпажа может быть определена, как смещенная назад. Если способ 400 оценивает адаптированную линию помпажа или большую часть адаптированной линии помпажа как смещенную вперед, то способ 400 переходит к шагу 412. Если способ 400 оценивает адаптированную линию помпажа или большую часть адаптированной линии помпажа как смещенную назад, то способ 400 переходит к шагу 414.
На шаге 412 способ 400 оценивает, находится ли адаптированная линия помпажа слева или справа от границы смещения вперед. Согласно одному примеру, может быть установлено, является ли область слева от адаптированной линии помпажа меньше, чем пороговая область смещения вперед. Пороговая область смещения вперед зависит от конфигурации двигателя для конкретного автомобиля, содержащей, среди прочего, конфигурацию компрессора и конфигурацию впускной системы, а также может дополнительно зависеть от максимальной вариабельности между деталями и времени замены для функциональных компонентов системы. Согласно некоторым примерам, пороговая область смещения вперед может зависеть от рабочего объема цилиндров двигателя и/или объема впускной системы, напрямую зависящего от рабочего объема цилиндров. Если ответ на шаге 412 «ДА», то это означает, что адаптированная линия помпажа находится за пределами расчетной границы смещения вперед и, соответственно, способ 400 переходит к шагу 416. Если ответ на шаге 412 «НЕТ», то это означает, что адаптированная линия помпажа находится в пределах расчетной границы смещения вперед и, соответственно, способ 400 переходит к шагу 418.
На шаге 416 способ 400 может предусматривать установление, открыт ли РККБР в большей степени, чем требуется, или имеется ли в канале рециркуляции утечка (например, в канале 150 рециркуляции компрессора на ФИГ. 1). Например, неисправный 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 помпажных условиях (таких, как значительное отпускание педали акселератора за предел порогового значения) по причине повышенного потока компрессора. В результате невыявления помпажа при ожидаемых условиях адаптация линии помпажа может продолжиться в левую сторону. Иначе говоря, в связи с невыявлением помпажа компрессора при ожидаемых условиях, таких, как событие значительного отпускания педали акселератора, адаптация линии помпажа продолжается за пределами границы 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 пределами границы смещения вперед), могут предполагать наличие утечки во впускном канале. Соответственно, контроллер может сформировать диагностический код для информировании о неисправности впускной системы, в том числе неисправность одного или более дросселей РККБР (открыт в большей степени, чем требуется), утечку в канале рециркуляции и утечку во впускном канале.
На шаге 418 после подтверждения, что адаптированная линия помпажа находится в пределах границы смещения вперед, способ 400 может предусматривать определение нормального функционирования дросселя РККБР и канала рециркуляции.
Что касается шага 410, в случае подтверждения, что адаптированная линия помпажа смещена назад, способ 400 может перейти к шагу 414. На шаге 414 способ 400 оценивает, находится ли адаптированная линия помпажа справа от границы смещения назад. Согласно одному примеру, может быть установлено, является ли область слева от адаптированной линии помпажа больше, чем пороговая область смещения назад. Пороговая область смещения назад зависит от конфигурации двигателя для конкретного автомобиля, содержащей, среди прочего, конфигурацию компрессора и конфигурацию впускной системы, а также может дополнительно зависеть от максимальной вариабельности между деталями и времени замены для функциональных компонентов системы. Согласно некоторым примерам, пороговая область смещения назад может зависеть от рабочего объема цилиндров двигателя и/или объема впускной системы, напрямую зависящего от рабочего объема цилиндров. Если ответ на шаге 414 «ДА», то это означает, что адаптированная линия помпажа находится за пределами расчетной границы смещения назад и, соответственно, способ 400 переходит к шагу 420. Если ответ на шаге 412 «НЕТ», то это означает, что адаптированная линия помпажа находится в пределах расчетной границы смещения назад и, соответственно, способ 400 переходит к шагу 418.
На шаге 420 способ 400 может предусматривать установление, открыт ли РККБР в меньшей степени, чем требуется, или имеется ли в канале рециркуляции закупорка (например, в канале 150 рециркуляции на ФИГ. 1). Например, неисправный дроссель РККБР, открытый 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, степень сжатия компрессора могут возрасти. В связи с этим, при работе вне помпажной области в компрессоре может возникать помпаж, а число событий помпажа вне помпажной области может возрасти. Следовательно, адаптация линии помпажа вправо может быть продолжена. Иначе говоря, может продолжиться смещение линии помпажа влево за пределы границы 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 пределами границы смещения назад), могут предполагать наличие засорения впускного канала или повреждение лопатки компрессора. Соответственно, контроллер может сформировать диагностический код для информировании о неисправности впускной системы, содержащей неисправность одного или более дросселей РККБР (закрыт в большей степени, чем требуется), закупорку канала рециркуляции, засорение впуска компрессора и повреждение лопатки компрессора.
На шаге 418, как описано выше, после подтверждения, что адаптированная линия помпажа находится 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, изображенный на ФИГ. 4, предусматривает способ для двигателя, предусматривающий: информирование об ухудшении состояния рециркуляционного клапана компрессора, исходя из адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора, хранящейся в контроллере двигателя. Способ отличается тем, что информация об адаптации линии помпажа собирается за один или более ездовых циклов, и тем, что получение информации об адаптации линии помпажа предусматривает получение информации о диапазоне адаптации линии помпажа, в том числе о левой границе линии помпажа и о правой границе линии помпажа. В дополнение к этому, способ предусматривает информирование о меньшей, чем требуется, степени открытия рециркуляционного клапана компрессора, исходя из адаптации линии помпажа справа от правой границы линии помпажа, а также информирование о большей, чем требуется, степени открытия рециркуляционного клапана компрессора, исходя из адаптации линии помпажа слева от левой границы линии помпажа.
Способ отличается тем, что информация об адаптации линии помпажа собирается на основе одного или более событий помпажа компрессора, числа событий помпажа, отпускания педали акселератора за предел порогового значения в отсутствие помпажа компрессора, и числа событий отпускания педали акселератора, каждое из которых превышало пороговое значение, и при каждом из которых в компрессоре не возникал помпаж, события помпажа, выявленного, исходя из частоты датчика положения дросселя, превышающей пороговую частоту, и при расположении датчика ниже по потоку от компрессора. В дополнение к этому, способ отличается тем, что линия помпажа адаптируется слева от первичной линии помпажа в зависимости от числа событий отпускания педали акселератора, превышающего пороговое число событий отпускания педали, а также тем, что линия помпажа адаптируется справа от первичной линии помпажа в зависимости от числа событий помпажа, превышающего пороговое число событий помпажа.
Согласно другому примеру, способ, изображенный на ФИГ. 4 предусматривает способ для двигателя, содержащий:
мониторинг общей адаптации линии помпажа компрессора; в соответствии с первым условием информирование о большей, чем требуется, степени открытия рециркуляционного клапана компрессора; в соответствии со вторым условием информирование о большей, чем требуется, степени закрытия рециркуляционного клапана компрессора; причем первое условие предусматривает установление того, что адаптированная линия помпажа адаптирована за пределы границы смещения вперед; причем второе условие предусматривает установление того, что линия помпажа компрессора адаптирована за пределы границы смещения назад.
Способ дополнительно отличается тем, что общая адаптация линии помпажа предусматривает смещение назад линии помпажа в связи с тем, что число событий помпажа превышает пороговое число событий помпажа, и смещение вперед линии помпажа в связи с тем, что число событий отпускания педали акселератора превышает пороговое число отпускания педали, причем каждое из событий помпажа выявлено, исходя из частоты сигнала датчика давления на входе дросселя, превышающей пороговую частоту, и каждое из событий отпускания педали акселератора превышает пороговое значение, а в компрессоре не возникает помпаж при каждом из событий отпускания педали.
В дополнение в этому, способ отличается тем, что смещение назад линии помпажа предполагает регулировку линии помпажа слева от первичной линии помпажа, и тем, что смещение вперед линии помпажа предполагает регулировку линии помпажа справа от первичной линии помпажа.
Что касается ФИГ. 5, на ней показана карта 500, иллюстрирующая пример адаптации линии помпажа. В частности, карта 500 на ФИГ. 5 показывает изменение степени сжатия компрессора (по оси Y) при разных значениях потока компрессора (по оси X). Линия 502 соответствует линии помпажа (или границе помпажа) для данных эксплуатационных условий. Координаты зависимости потока от давления слева от линии 502 помпажа находятся в области 506 помпажа, где условия низкого потока и высокого давления достаточны для возникновения помпажа. Работа компрессора в области 506 помпажа приводит к нежелательным LUMP и возможному ухудшению эксплуатационных характеристик двигателя. Координаты зависимости расхода от давления справа от линии 502 помпажа находятся вне помпажной области. Работа компрессора вне помпажной области может не привести к возникновению помпажа.
Линия помпажа может быть отрегулирована в режиме реального времени во время одного или более ездовых циклов для получения информации о характере помпажа компрессора при последних эксплуатационных условиях автомобиля. Например, линия 502 помпажа может быть смещена назад или вперед, исходя из выявления 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, исходя из частоты сигнала датчика давления на входе дросселя, превышающей пороговую частоту. Согласно одному примеру, в результате выявления события помпажа и числа событий помпажа, превышающего пороговое число событий помпажа, может быть произведено смещение линии 502 помпажа назад. Смещение назад линии 502 помпажа может привести к формированию примерной адаптированной линии 510 помпажа. Согласно другому примеру, в результате выявления события отпускания педали акселератора за предел порогового значения при отсутствии помпажа во время отпускания педали, и при числе таких событий отпускания педали акселератора, превышающем пороговое число событий отпускания педали, может быть произведено смещение линии 502 помпажа вперед. 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 величина коэффициента смещения вперед, на которую смещается вперед линия помпажа, может являться калибруемая постоянная (например, +/- 0,005 килограммов в секунду или +/- 5 процентов от величины скорректированного массового расхода. В соответствии с некоторыми другими примерами, коэффициент смещения назад или вперед может зависеть от текущей стадии срока службы автомобиля. В дополнение к этому, в соответствии с некоторыми примерами, коэффициент смещения может зависеть от средней интенсивности числа событий помпажа. В то время, как проиллюстрированный пример показывает общую адаптацию линии помпажа, при которой смещается вперед или назад вся линия помпажа, следует понимать, что одна или более локализованных адаптаций могут быть произведены перед общей адаптацией. Например, локализованная адаптация линии помпажа может предусматривать адаптацию области линии помпажа, соответствующей рабочей точке компрессора, в которой было выявлено 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 произведена путем установления связи локально адаптированных областей при помощи линейной интерполяции.
Согласно некоторым примерам, после произведения общей регулировки 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. Соответственно, могут быть произведены регулировки со смещением назад. Последующие общие регулировки могут быть произведены только после проверки всех областей линии помпажа.
В соответствии с некоторыми другими примерами, после произведения общих регулировок со смещением назад, контроллер может войти в режим ожидания калибруемого числа событий отпускания педали акселератора (например, отпускания педали, не приведшего к помпажу). После достижения калибруемого числа событий отпускания педали акселератора, могут быть произведены регулировки со смещением вперед. Последующие регулировки со смещением вперед могут быть произведены только после проверки всех областей линии помпажа.
В дополнение к этому, можно производить мониторинг адаптации линии помпажа и использовать данные при действиях по контролю видов и последствий отказов (FMEM). Например, если в результате адаптации линия помпажа оказывается за пределами расчетного 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 (например, влево от границы смещения вперед), в результате увеличивая непомпажную область, это может указывать на то, что при ожидаемых помпажных условиях 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 компрессора. Вследствие этого, тенденция возникновения помпажа в компрессоре при ожидаемых помпажных условиях (например, во время значительного отпускания педали акселератора) усиливается. Соответственно, линия помпажа может быть непрерывно адаптирована влево. После установления того, что линия помпажа адаптирована за пределами 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 пределы границы смещения вперед может говорить о наличии утечек в канале рециркуляции.
Подобным же образом, если линия помпажа смещается назад за границу смещения назад (например, вправо от границы смещения назад), в результате увеличивая помпажную область, это может указывать на то, в компрессоре происходит помпаж в большей степени, чем рассчитано. Следовательно, это может указывать на то, что клапан рециркуляции 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 быть непрерывно адаптирована вправо. После определения, что линия помпажа адаптирована за пределы 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 пределы границы смещения назад может говорить о наличии закупорки канала рециркуляции.
Таким образом линия помпажа может быть адаптирована в реальном времени для более точной калибровки линии помпажа. В результате, действия по предупреждению/предотвращению помпажа могут выполняться с большей точностью. В дополнение к этому, благодаря выявлению неисправностей рециркуляционного клапана компрессора или канала рециркуляции компрессора с учетом адаптированной линии помпажа, могут быть предприняты своевременные меры по устранению неисправностей. Соответственно, могут быть устранены проблемы ШВЖ, улучшены дорожные качества автомобиля и повышена экономия топлива.
Что касается ФИГ. 6, на ней показан способ 600 для произведения первичной регулировки линии помпажа. Первичная регулировка может быть произведена с линией помпажа, откалиброванной на заводе. Откалиброванная на заводе линия помпажа может также называться откалиброванной производителем линией помпажа. Таким образом, первичная регулировка может являться первой регулировкой, произведенной с линией помпажа, откалиброванной на заводе. Способ в соответствии с ФИГ. 6 может быть помещен в систему, показанную 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, откалиброванная на заводе линия помпажа может быть откалибрована производителем с запасом, исходя из наихудшего сценария. В связи с этим, первичная регулировка линии помпажа может предусматривать общее смещение вперед откалиброванной на заводе линии помпажа. Например, регулировка дельты может быть произведена на откалиброванной на заводе линии помпажа для общего смещения вперед линии помпажа, откалиброванной на заводе. Другими словами, может быть произведено 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 представлять собой установление факта, имело ли место событие помпажа во время условий отпускания педали акселератора, и сохранение числа событий помпажа, имевших место во время условий отпускания педали, в памяти контроллера. Далее, на шаге 606 способ 600 может предусматривать установление факта, превышает ли число событий помпажа, имевших место во время условий отпускания педали, пороговое число. Если число случаев помпажа больше, чем 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 произведены регулировки с общим смещением назад. Если число случаев помпажа не больше, чем 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 калибруемого значения интенсивности помпажа, с линией помпажа, подвергнувшейся общему смещению вперед, могут быть произведены локализованные регулировки со смещением назад.
Следует отметить, что примеры алгоритмов управления и оценки, указанные в данном документе, 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 выполняться посредством системы управления, содержащей контроллер в сочетании с различными датчиками, приводами и другим аппаратным обеспечением 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 т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а 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 графически изображать код, программируемый в долговременной памяти машиночитаемого носителя данных в системе управления двигателем, где раскрытые действия могут быть выполнены посредством исполнения инструкций в системе, содержащей различные компоненты аппаратного обеспечения двигателя совместно с электронным контроллером.
Следует понимать, что конфигурации и алгоритмы, раскрытые здесь, носят иллюстративный характер, и что эти конкретные варианты осуществления не следует рассматривать в качестве ограничения, так как возможны многочисленные модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена в двигателях с конфигурацией цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения содержит 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 «один» элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты могут содержать в себе один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов или свойств могут быть помещены 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 помещенными в предмет настоящего изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ | 2015 |
|
RU2711433C2 |
| СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОМПАЖА | 2015 |
|
RU2711802C2 |
| СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОМПАЖА | 2016 |
|
RU2718368C2 |
| СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ С НАДДУВОМ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ | 2015 |
|
RU2709584C2 |
| СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ С НАДДУВОМ (ВАРИАНТЫ) | 2015 |
|
RU2687853C2 |
| СПОСОБ И СИСТЕМА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОМПАЖА КОМПРЕССОРА (ВАРИАНТЫ) | 2015 |
|
RU2700806C2 |
| СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ ПЕРЕПУСКНОГО КЛАПАНА КОМПРЕССОРА | 2015 |
|
RU2710452C2 |
| СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ | 2015 |
|
RU2709233C2 |
| СПОСОБ И СИСТЕМА ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ С НАДДУВОМ | 2014 |
|
RU2647167C2 |
| Способ (варианты) и система для управления наддувом | 2016 |
|
RU2718389C2 |
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ для двигателя содержит указание на ухудшение состояния рециркуляционного клапана компрессора, исходя из адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора. Карта характеристик компрессора хранится в контроллере двигателя. Информацию об адаптации линии помпажа получают в ходе одного или более ездовых циклов. Получение информации об адаптации линии помпажа предусматривает получение информации о диапазоне адаптаций линии помпажа, в том числе левой границы линии помпажа и правой границы линии помпажа. На основании смещения линии помпажа при адаптации в правую сторону от правой границы линии помпажа определяют, что величина раскрытия рециркуляционного клапана компрессора меньше требуемого значения. На основании смещения линии помпажа при адаптации в левую сторону от левой границы линии помпажа определяют, что величина раскрытия рециркуляционного клапана компрессора больше требуемого значения. Технический результат заключается в улучшении ходовых характеристик автомобиля благодаря повышению точности определения неисправности рециркуляционного клапана компрессора. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
1. Способ для двигателя, содержащий:
указание на ухудшение состояния рециркуляционного клапана компрессора, исходя из адаптации линии помпажа на карте характеристик компрессора, хранимой в контроллере двигателя, при этом информацию об адаптации линии помпажа получают в ходе одного или более ездовых циклов, причем получение информации об адаптации линии помпажа предусматривает получение информации о диапазоне адаптаций линии помпажа, в том числе левой границы линии помпажа и правой границы линии помпажа, указание того, что величина раскрытия рециркуляционного клапана компрессора меньше требуемого значения, на основании смещения линии помпажа при адаптации в правую сторону от правой границы линии помпажа; и
указание того, что величина раскрытия рециркуляционного клапана компрессора больше требуемого значения, на основании смещения линии помпажа при адаптации в левую сторону от левой границы линии помпажа.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что информацию об адаптации линии помпажа получают на основе одного или более из следующего: событие помпажа компрессора, число событий помпажа, отпускание педали акселератора выходит за предел порогового значения в отсутствие помпажа компрессора, и числа событий отпускания педали акселератора, каждое из которых превышает пороговое значение, и при каждом из которых в компрессоре не возникает помпаж.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что помпаж выявляют исходя из того, что частота датчика положения дросселя превышает пороговую частоту, причем датчик расположен ниже по потоку от компрессора.
4. Способ по п. 2, в котором линия помпажа смещена при адаптации влево от начальной линии помпажа в ответ на то, что количество событий отпускания педали акселератора превышает пороговое количество событий отпускания педали акселератора.
5. Способ по п. 2, в котором линия помпажа смещена при адаптации вправо от начальной линии помпажа в ответ на то, что количество событий помпажа превышает пороговое количество событий помпажа.
6. Способ для двигателя, содержащий:
отслеживание общей адаптации линии помпажа компрессора,
в ответ на первое условие, предполагающее, что адаптированная линия помпажа смещена при адаптации за границу смещения вперед, указывают на то, что раскрытие рециркуляционного клапана компрессора превышает требуемую степень раскрытия; и
в ответ на второе условие, предполагающее, что линия помпажа компрессора смещена при адаптации за границу смещения назад, указывают на то, что закрытие рециркуляционного клапана компрессора превышает требуемую степень закрытия.
7. Способ по п. 6, в котором граница смещения вперед и граница смещения назад основаны на ожидаемом сроке службы системы впуска двигателя, содержащего турбонагнетатель, турбину и рециркуляционный клапан компрессора, на максимальной ожидаемой вариабельности между деталями и на времени замены системы впуска.
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, 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 событий отпускания педали.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что каждое из общего количества событий помпажа определяют на основании превышения частотой сигнала датчика давления на входе дросселя пороговой частоты.
10. Способ по п. 8, в котором каждое количество событий отпускания педали акселератора больше порогового количества, и причем отсутствует помпаж компрессора во время каждого количества событий отпускания педали акселератора.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что смещение назад линии помпажа предусматривает сдвиг линии помпажа влево от первичной линии помпажа, и смещение вперед линии помпажа предусматривает сдвиг линии помпажа вправо от первичной линии помпажа.
12. Система двигателя, содержащая:
двигатель;
турбонагнетатель для подачи сжатого воздуха в двигатель, причем турбонагнетатель содержит турбину, работающую на отработавших газах, и впускной компрессор; рециркуляционный клапан компрессора с бесступенчатой регулировкой, подключенный параллельно компрессору;
дроссель, соединенный на впуске ниже по потоку относительно 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;
указания, что клапан рециркуляции заклинило в закрытом положении, в ответ на то, что область слева от линии помпажа превышает первую пороговую область; и
указания, что клапан рециркуляции заклинило в открытом положении, в ответ на то, что область слева от линии помпажа меньше второй пороговой области.
| US 7578128 B2, 25.08.2009 | |||
| US 6438484 B1, 20.08.2002 | |||
| US 7529614 B1, 05.05.2009 | |||
| US 2009114003 A1, 07.05.2009 | |||
| Устройство для изготовления оболочковых стержней | 1961 |
|
SU145314A1 |
