電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器溫度估計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的領(lǐng)域涉及渦輪增壓器中廢氣門的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]一些內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)使用諸如渦輪增壓器的壓縮設(shè)備來增大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩/功率輸出密度。在一個(gè)示例中，渦輪增壓器可以包括由驅(qū)動(dòng)軸連接的壓縮機(jī)和渦輪，其中渦輪聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管側(cè)，并且壓縮機(jī)聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管側(cè)。以這種方式，排氣驅(qū)動(dòng)式渦輪將能量供應(yīng)到壓縮機(jī)，以增大進(jìn)氣歧管中的壓力(例如，增壓或增壓壓力)并增加進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的空氣流量。例如，可以通過利用廢氣門調(diào)節(jié)到達(dá)渦輪的氣體量來控制增壓。驅(qū)動(dòng)器可以經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)可操作地聯(lián)接到廢氣門閥，并被驅(qū)動(dòng)以將廢氣門閥放置在完全打開位置和完全關(guān)閉位置之間的任何位置(例如，閥座處)，以便基于工況實(shí)現(xiàn)期望增壓。例如，驅(qū)動(dòng)器可以為電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，諸如電動(dòng)馬達(dá)。
[0003]在一些情況中，由于接近排氣流量，電動(dòng)馬達(dá)可以暴露于高的周圍溫度中，并且其本身可以表現(xiàn)出高的溫度，例如由于連續(xù)接收高電流-例如，在其中連續(xù)地需要高增壓或最大增壓的工況期間。如此，可以希望估計(jì)電動(dòng)馬達(dá)溫度，以避免退化的電動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)以及潛在的馬達(dá)退化。
[0004]美國(guó)專利申請(qǐng)N0.2013/0312406描述一種控制用于排氣渦輪增壓器的廢氣門閥結(jié)構(gòu)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的方法。具體地，可以基于計(jì)算模型從供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)器的發(fā)動(dòng)機(jī)電壓及其工作電流估計(jì)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的溫度。
[0005]美國(guó)專利申請(qǐng)N0.7，006, 911描述一種用于估計(jì)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的溫度的系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，部分基于表示馬達(dá)繞組電阻的電阻溫度系數(shù)估計(jì)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到該類方法的若干問題。首先，基于供應(yīng)到馬達(dá)的電壓和電流估計(jì)電動(dòng)馬達(dá)的溫度可能不準(zhǔn)確，并且在一些情況下可能導(dǎo)致低估溫度，這會(huì)導(dǎo)致退化的馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)并因此導(dǎo)致退化的增壓控制。其次，由于電動(dòng)馬達(dá)中的繞組電阻取決于轉(zhuǎn)子位置，因此使用單個(gè)繞組電阻的馬達(dá)溫度估計(jì)也可能導(dǎo)致不準(zhǔn)備的溫度估計(jì)，從而導(dǎo)致潛在退化的馬達(dá)控制。
[0007]如此，多個(gè)轉(zhuǎn)子位置處測(cè)量電動(dòng)馬達(dá)的繞組電阻可以增加馬達(dá)溫度估計(jì)的準(zhǔn)確性。然而，在一般工況下，轉(zhuǎn)子將經(jīng)歷頻繁的旋轉(zhuǎn)，由于對(duì)于單個(gè)繞組電阻測(cè)量可能需要不可忽視的有限持續(xù)時(shí)間(例如，100ms)，因此使得多個(gè)位置處的測(cè)量不切實(shí)際。
[0008]因此，本發(fā)明提供在某些操作窗口期間估計(jì)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器溫度的方法。
[0009]在一個(gè)示例中，一種方法包括調(diào)節(jié)電動(dòng)馬達(dá)以將廢氣門放置在期望廢氣門位置，同時(shí)在所選擇的狀況期間，從期望位置偏離馬達(dá)的至少一個(gè)完整的半轉(zhuǎn)(fullhalf-turn)，并基于計(jì)算的完整半轉(zhuǎn)上的平均繞組電阻指示馬達(dá)溫度。
[0010]在一個(gè)更具體的示例中，所選擇的狀況包括其中廢氣門被放置在完全關(guān)閉位置處時(shí)的最大增壓。
[0011]在示例的另一個(gè)方面，所選擇的狀況包括其中廢氣門被放置在完全打開位置處時(shí)的最小增壓。
[0012]在示例的又一個(gè)方面，在所選擇的狀況期間，期望廢氣門位置為恒定的部分升程。
[0013]在示例的另一個(gè)進(jìn)一步方面，該方法進(jìn)一步包括如果馬達(dá)溫度超過閾值，則減小供應(yīng)到馬達(dá)的電流。
[0014]在上述示例中，可以增加電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器溫度估計(jì)的準(zhǔn)確性，這可以增加電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器運(yùn)轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確性并避免電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器運(yùn)轉(zhuǎn)的退化。因此，通過這些動(dòng)作實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)結(jié)果。
[0015]本描述的以上優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征根據(jù)下列單獨(dú)或結(jié)合附圖的【具體實(shí)施方式】的描述變得明顯。
[0016]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概要是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹將在【具體實(shí)施方式】中被進(jìn)一步描述的概念的選擇。這并不意味著確定所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵或主要特征，所要求保護(hù)主題的范圍由【具體實(shí)施方式】之后的權(quán)利要求唯一地限定。此外，所要求保護(hù)的主題不局限于解決上述或本公開的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0017]圖1示出包括廢氣門的渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)的方框圖。
[0018]圖2示出圖1的廢氣門的示例性廢氣門結(jié)構(gòu)。
[0019]圖3A和圖3B示出說明用于控制與圖2的廢氣門結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的渦輪增壓器的方法的流程圖。
[0020]圖4示出說明用于確定圖2的廢氣門結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器溫度的方法的流程圖。
[0021]圖5示出針對(duì)示例性驅(qū)動(dòng)循環(huán)，根據(jù)圖3A、圖3B和圖4的方法運(yùn)轉(zhuǎn)的圖2的廢氣門結(jié)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的圖形。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如上所述，一些內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用諸如渦輪增壓器的壓縮設(shè)備來增加進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的空氣流量并因此增大扭矩/功率輸出?？梢酝ㄟ^經(jīng)由例如廢氣門調(diào)節(jié)到達(dá)渦輪增壓器的渦輪的氣體量控制輸送到進(jìn)氣歧管的壓力，以下稱為“增壓”或“增壓壓力”。諸如電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(例如，電動(dòng)馬達(dá))的驅(qū)動(dòng)器可以操作性地聯(lián)接到廢氣門閥，并被驅(qū)動(dòng)以將廢氣門放置在完全打開位置和完全關(guān)閉位置之間的任何位置，從而基于工況實(shí)現(xiàn)期望增壓。
[0023]在一些情況下，由于高度鄰近排氣溫度和電流的連續(xù)施加，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器會(huì)經(jīng)受高溫，例如，在連續(xù)地要求最大增壓以及廢氣閥被相應(yīng)地維持在其座處的狀況期間。因此，可以希望確定驅(qū)動(dòng)器的溫度，以防止驅(qū)動(dòng)器的退化運(yùn)轉(zhuǎn)并因此防止退化的增壓控制。
[0024]在電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器為電動(dòng)馬達(dá)的示例中，可以基于供應(yīng)到馬達(dá)的發(fā)動(dòng)機(jī)電壓及其工作電流估計(jì)馬達(dá)的溫度。在其他方法中，可以部分基于表示馬達(dá)繞組電阻的電阻系數(shù)來估計(jì)溫度。
[0025]然而，基于供應(yīng)到馬達(dá)的電壓和電流進(jìn)行電動(dòng)馬達(dá)的溫度估計(jì)可能不準(zhǔn)確，并且在一些情況下可能導(dǎo)致溫度的低估，這會(huì)導(dǎo)致退化的馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)和退化的增壓控制。此外，由于電動(dòng)馬達(dá)中的繞組電阻取決于轉(zhuǎn)子位置，因此使用單個(gè)繞組電阻進(jìn)行溫度估計(jì)也可能導(dǎo)致不準(zhǔn)確的溫度估計(jì)，從而導(dǎo)致潛在退化的馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0026]因此，多個(gè)轉(zhuǎn)子位置處測(cè)量電動(dòng)馬達(dá)的繞組電阻可以增加馬達(dá)溫度估計(jì)的準(zhǔn)確性。然而，在一般工況下，由于期望增壓的頻繁變化，轉(zhuǎn)子將經(jīng)歷頻繁旋轉(zhuǎn)，由于單個(gè)繞組電阻測(cè)量會(huì)要求不可忽視的有限持續(xù)時(shí)間(例如，100ms)，因此使得多個(gè)位置處的測(cè)量不切實(shí)際。
[0027]因此，本發(fā)明提供在某些操作窗口期間估計(jì)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器溫度的各種方法。在一個(gè)示例中，一種方法包括調(diào)節(jié)電動(dòng)馬達(dá)以將廢氣門放置在期望廢氣門位置，同時(shí)僅在所選擇的狀況期間，從期望位置偏離馬達(dá)的至少一個(gè)完整的半轉(zhuǎn)，并基于計(jì)算的完整轉(zhuǎn)上的平均繞組電阻指示馬達(dá)溫度。圖1示出包括廢氣門的渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)的方框圖，圖2示出圖1的廢氣門的示例性廢氣門結(jié)構(gòu)，圖3A和圖3B示出說明控制與圖2的廢氣門結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的渦輪增壓器的方法的流程圖，圖4示出說明確定圖2的廢氣門結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器溫度的方法的流程圖，圖5示出針對(duì)示例性驅(qū)動(dòng)循環(huán)，根據(jù)圖3A、圖3B和圖4的方法運(yùn)轉(zhuǎn)的圖2的廢氣門結(jié)構(gòu)的操作參數(shù)的圖形。圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)還包括經(jīng)配置以執(zhí)行圖3A、圖3B和圖4中所述方法的控制器。
[0028]圖1為示出示例性發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意性圖示，該示例性發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)10被示出具有四個(gè)汽缸30。然而，根據(jù)本公開可以使用其他數(shù)目的汽缸。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以至少部分地由包括控制器12的控制系統(tǒng)控制以及由經(jīng)由輸入設(shè)備130來自交通工具操作者132的輸入控制。在該示例中，輸入設(shè)備130包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)燃燒室(例如，汽缸)30可以包括燃燒室壁，其具有放置在其中的活塞(未示出)?；钊梢月?lián)接到曲軸40，以將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)(未示出)聯(lián)接到交通工具的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。進(jìn)一步，啟動(dòng)器馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪聯(lián)接到曲軸40，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0029]燃燒室30可以經(jīng)由進(jìn)氣道42接收來自進(jìn)氣歧管44的進(jìn)氣空氣，并且可以經(jīng)由排氣道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣歧管46能夠選擇性地經(jīng)由各自的進(jìn)氣門和排氣門(未示出)與燃燒室30連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可以包括兩個(gè)或更多進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或更多排氣門。