用于提供瞬态转矩响应的方法和系统的制作方法

用于提供瞬态转矩响应的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于提供瞬态转矩响应的方法和系统。用于在瞬态状况期间提供合适的发动机转矩响应的方法和系统。在一个示例中，当期望的入口歧管压力大于第一节气门的节气门入口压力时，布置在第一节气门上游的第二节气门被打开，以增大节气门入口压力。所述方法可以提供适当的转矩响应同时最小化对燃料经济性的影响。
【专利说明】用于提供瞬态转矩响应的方法和系统

【背景技术】
[0001]发动机系统可以配置有增强装置，例如，涡轮增压器，用于提供增压空气充气以增大转矩输出。具体而言，涡轮机是使用来自排气流的能量旋转的。涡轮机驱动压缩机，压缩机将增压空气输送到发动机进气口。发动机系统也可以配置有排气再循环(EGR)系统，其中至少一部分排气再循环到发动机进气口。例如，EGR系统可以是低压EGR系统(LP-EGR)，其将来自涡轮机下游的排气再循环到压缩机上游。EGR的益处包括增大发动机的稀释、减少排气排放以及增大燃料经济性。
[0002]发动机系统可以协调(arbitrate)多个系统和致动器以便增大燃料经济性同时提供可接受的车辆性能。例如，降低节流损失是增大燃料经济性的机会的一个示例。然而，节流也是用于保持转矩备用的方法，该转矩能够被快速且容易地访问以提供快速的踏板响应(即，降低产生转矩输出的响应滞后)，以提供可接受的车辆性能。此外，LP-EGR系统可能使涉及响应滞后的事情复杂化，这是因为LP-EGR系统中的EGR的稀释体积较大，这可能使转矩不足。
[0003]为了解决这些问题，发动机控制系统可以采用多种方法来改进转矩响应以提供可接受的车辆性能。在一个示例中，需要驾驶员来增大踏板角度(例如，踩加速器踏板)以启动瞬态状况模式，该模式触发预先规划的动作从而增大转矩输出。此类预先规划的动作可以包含调节可变阀正时(WT)图到最大有效体积、变速事件(例如，降档)以及增大增压。
[0004]然而，本文的发明人已经认识到此类方法具有的问题。例如，在预先规划的动作被触发之前，驾驶员可能感知到明显的“失效的/海绵状踏板”区而没有驾驶员可观测到的转矩增大。另外，一旦触发预先规划的动作，得到的转矩增大通常大于所期望的。例如，过度的转矩增大可能需要驾驶员的额外的踏板校正(例如，放加速器踏板)。此外，此类预先规划的动作可能会为了有利于快速增大转矩输出而丧失燃料效率。


【发明内容】

[0005]在一个示例中，上述问题可以至少部分地通过在瞬态状况期间提供适当的转矩响应的方法来解决。在一个实施例中，所述方法包括在瞬态状况期间，当期望的入口歧管压力大于第一节气门的节气门入口压力时，如果布置在进气通道中的第一节气门上游的第二节气门上的压降大于压力阈值，则打开第二节气门以增大节气门入口压力。
[0006]例如，第一节气门可以是发动机节气门并且第二节气门可以是从LP-EGR系统抽吸EGR到进气通道中的进气系统(AIS)节气门。在此类瞬态状况期间，排气压力可以足够高以提供适当的EGR质量流，使得AIS节气门可能是冗余的，并且AIS节气门可以被打开以提供增大的节气门入口压力而不损失EGR控制或丧失燃料经济性。通过打开AIS节气门，可以增大气流以提供刚好足够的转矩而无需明显超过转矩需求。
[0007]应理解，提供上述
【发明内容】
是为了以简化形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的一批概念。它并非意味着识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，所要求保护的主题的范围唯一地由【具体实施方式】之后的权利要求来界定。另外，所要求保护的主题并不限于解决上述任何缺点的或本发明的任何部分中的任何缺点的实施方式。

【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1示出了根据本发明的实施例的包含低压排气再循环系统(LP-EGR)的增压发动机系统的示意性描述。
[0009]图2示出了在发动机工作期间所关注的模拟信号。
[0010]图3示出了根据本发明的实施例的用于提供瞬态转矩响应的方法。

【具体实施方式】
[0011]本发明涉及用于在瞬态状况期间提供适当的转矩响应的系统和方法。更具体地说，本发明涉及在瞬态状况期间识别转矩不足，并且执行瞬态动作以提供适当的转矩响应从而补偿不足，而无需明显超过期望的转矩，同时保持具有燃料效率操作。
[0012]在一个示例中，转矩不足可以被识别为大于标称道路负载的转矩请求，该转矩请求使期望的歧管绝对压力(MAP)大于节气门入口压力(TIP)。为了补偿转矩不足使得TIP满足期望的MAP以提供要求的转矩输出，可以执行若干潜在的瞬态动作。例如，如果二级进气系统(AIS)节气门压降大于阈值(例如，基本上是零)，则可以打开AIS节气门以增大TIP从而满足期望的MAP。在另一示例中，如果汽缸容积效率小于给定工况下的最佳值，则可以调节可变阀正时(VVT)以减少汽缸中EGR的内部捕集。通过减少汽缸中EGR的内部捕集，可以在降低的期望的MAP下增大气流/功率，以实现满足要求的转矩输出的转矩输出。在另一示例中，如果EGR流大于阈值(例如，基本上是零)，则EGR流可以被减少到小于阈值(例如，基本上为零)。通过减少EGR流，可以减少发动机稀释，并且因此可以减少实现要求的转矩输出所需的期望的MAP。
[0013]一旦实现了要求的转矩输出，就可以终止临时动作并且可以将致动器调回到“稳态”设置。上述动作可以单独执行，或组合执行以快速响应，其中转矩仅需刚好满足要求的转矩增大而无需明显超过要求的转矩输出，同时使对燃料经济性的影响最小化。换句话说，可以执行这些动作来满足要求的转矩输出而无需对可能造成节流损失(这降低燃料经济性)的初级节气门进行节流。
[0014]图1是示出了多汽缸发动机10的一个汽缸的示意图，发动机可以被包含在汽车的推进系统中。发动机10可以至少部分地由包含控制器12的控制系统控制并且由经由输入装置130的来自车辆操作者132的输入控制。在此示例中，输入装置130包含加速踏板和用于生成与踏板位置成比例的信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(S卩，汽缸)30可以包含燃烧室壁32，活塞36放置在其中。活塞36可以耦接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间传动系统耦接到车辆的至少一个驱动轮。另外，起动马达可以经由飞轮耦接到曲轴40以启用发动机10的起始操作。
[0015]燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可以选择性地经由相应的进气阀52和排气阀54与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包含两个或更多个进气阀和/或两个或更多个排气阀。
[0016]在此示例中，进气阀52和排气阀54可以经由相应的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动控制。凸轮致动系统51和53可以各自包含一个或多个凸轮并且可以利用凸轮轮廓切换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变阀正时(VVT)和/或可变阀升程(VVL)系统中的一个或多个，它们可以由控制器12操作以改变阀门操作。进气阀52和排气阀54的位置可以分别通过位置传感器55和57确定。在替代实施例中，进气阀52和/或排气阀54可以通过电子阀致动来控制。例如，汽缸30可以替代地包含经由电子阀致动控制的进气阀和经由包含CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气阀。
[0017]燃料喷射器66被示为直接耦接到燃烧室30，用于与经由电子驱动器68从控制器12接收到的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接注入其中。以此方式，燃料喷射器66提供被称为燃料到燃烧室30中的直接喷射。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧面，或者安装在燃烧室的顶部。燃料可以通过包含燃料箱、燃料泵和燃料轨道的燃料系统输送到燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可以替代地或另外地包含以提供被称为燃料到燃烧室30上游的进气端口的端口喷射的配置方式被布置在进气歧管44中的燃料喷射器。
[0018]点火系统88可以在选定的操作模式下响应于来自控制器12的火花提前信号SA经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。虽然在一些实施例中示出了火花点火组件，但是燃烧室30或发动机10的一个或多个其他燃烧室可以在具有或不具有点火火花的情况下以压缩点火模式操作。
[0019]至少包含压缩机162的压缩装置(例如，涡轮增压器或机械增压器)可以沿进气通道42布置。对于涡轮增压器，压缩机162可以至少部分地由沿排气通道48布置的涡轮机164驱动(例如，经由轴杆)。对于机械增压器，压缩机162可以至少部分地由发动机和/或电机驱动，并且可不包含涡轮机。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供到发动机的一个或多个汽缸的压缩量可以由控制器12来改变。
[0020]低压排气再循环(LP-EGR)系统可以从涡轮机164下游的排气通道48将期望的一部分排气经由EGR通道140导引到压缩机162上游的进气通道42。提供到进气通道42的EGR的量可以由控制器12经由EGR阀门142来改变。可以打开EGR阀门142以允许受控量的排气到达压缩机入口，用于期望的燃烧和排放控制性能。以此方式，发动机系统10适于提供外部的低压(LP)EGR。除了发动机系统10中的LP EGR流动路径相对较长之外，压缩机的旋转也有助于将排气均质化为增压进气。另外，EGR分叉和混合点的安置提供了排气的有效冷却，以便增大可用的EGR质量并且提高性能。
[0021]另外，EGR传感器144可以被布置在EGR通道140内并且可以提供排气的压力、温度和浓度中的一个或多个的指示。在一些条件下，LP-EGR系统可以用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度，因此提供在一些燃烧模式期间控制点火的正时的方法。另外，在一些状况期间，通过控制排气阀正时，例如通过控制可变阀正时机构(例如，凸轮致动系统53和/或51)，一部分燃烧气体可以被保留或捕集在燃烧室中。
[0022]进气通道42可以包含发动机节气门62 (也称为，初级节气门)，节气门具有节流板64。发动机节气门62可以被放置在压缩机162的下游，以在其他发动机汽缸之间改变到燃烧室30中的进气。进气歧管44可以在发动机节气门62的下游，并且增压腔室45可以在发动机节气门62的上游和压缩机162的下游。在这个特定示例中，节流板64的位置可以经由提供给包含节气门62的电机或致动器的信号通过控制器12来改变，这种配置通常被称作电子节气门控制(ETC)。可以通过节气门位置信号TPl将节流板64的位置提供给控制器12。
[0023]进气通道42可以包含进气系统(AIS)节气门72，所述节气门具有节流板74。AIS节气门72可以被放置在压缩机162的上游。在这个特定示例中，节流板74的位置可以经由提供给包含AIS节气门72的电机或致动器的信号通过控制器12来改变。可以通过节气门位置信号TP2将节流板74的位置提供给控制器12。另外，EGR是经由EGR通道140提供到AIS节气门72下游的进气通道42的。当AIS节气门72部分地关闭时，EGR可以从排气通道48被抽取到进气通道42。AIS节气门72控制到压缩机162的进气和EGR流。
[0024]进气通道42可以包含用于将MAF信号提供给控制器12的质量空气流量传感器120。歧管绝对压力传感器122可以被放置在发动机节气门62的下游，以感测发动机歧管44中的空气充气的压力并且提供MAP信号给控制器12。节气门入口压力传感器123可以被放置在增压腔室46中的发动机节气门62的上游，以感测离开压缩机162的空气充气的压力并且提供TIP信号给控制器12。在一些示例中，额外的压力传感器可以被放置在AIS节气门72与压缩机162的入口之间，以提供压力信息给控制器12。
[0025]排气传感器126被示为耦接到排气通道48，在排放控制装置70的上游。传感器126可以是用于提供排气空燃比的指示的任何合适的传感器，例如，线性氧气传感器或UEGO (通用或宽范围排气氧气)、双状态氧气传感器或EGO、HEGO (加热的EGO)、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置70被示为沿排气通道48布置在排气传感器126和涡轮机164的下游。装置70可以是三效催化剂(TWC)、NOx捕集器、多种其他排放控制装置，或其组合。在一些实施例中，在发动机10的操作期间，可以通过在特定的空燃比内操作发动机的至少一个汽缸来周期性地重置排放控制装置70。
[0026]控制器12在图1中被示为微型计算机，其包含微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子储存介质(在这个特定示例中示为作为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110以及数据总线。控制器12可以被配置为根据需要命令发动机系统中的多个电子致动的阀门(例如节气门阀、压缩机旁路阀、废气门、EGR阀以及关闭阀、多个储槽进气和排气阀)的打开、关闭和/或调节，以便实现本文所描述的任何控制功能。另外，为了获取与发动机系统的控制功能有关的工况，控制器12可以可操作地耦接到布置在发动机系统的各处的多个传感器——流量传感器、温度传感器、踏板位置传感器、压力传感器等。
[0027]例如，控制器12可以从耦接到发动机10的传感器接收多种信号，除了先前讨论的那些信号之外，还包含:来自耦接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)的测量值；以及来自耦接到曲轴40的霍耳效应传感器118 (或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)。发动机速度信号RPM可以通过控制器12从信号PIP中生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。应注意，可以使用上述传感器的各种组合，例如，不具有MAP传感器的MAF传感器，或反之亦然。在化学计量操作期间，MAP传感器可以给出发动机转矩的指示。另外，该传感器连同检测到的发动机速度可以提供引入到汽缸中的充气(包含空气)的估计值。在一个示例中，也用作发动机速度传感器的传感器118可以产生每次曲轴旋转的预定数目的相等间隔的脉冲。
[0028]计算机可读存储介质只读存储器106可以用计算机可读数据来编程，计算机可读数据表示可由处理器102执行的指令，用于执行下文所描述的方法以及预期的但没有专门列出的其他变体。
[0029]如上文所述，图1仅示出了多汽缸发动机的一个汽缸，并且每个汽缸可以类似地包含其自己的一组进气/排气阀、燃料喷射器、火花塞等。
[0030]在发动机系统10中，压缩机162是压缩进气的初级来源，但是在一些状况下，从压缩机获得的进气的量可能不足以满足期望的MAP。此类状况可以包含快速增大发动机负载的瞬态周期，例如即刻在启动之后，在踩加速器踏板之后，或者在退出减速燃料关闭(DFSO)之后。在快速增大发动机负载的这些状况中的至少一些期间，来自压缩机的可用的压缩进气的量可能是有限的，这是因为涡轮机没有旋转达到足够高的转速(例如，由于较低的排气温度或压力)。因此，涡轮机加速旋转并且驱动压缩机以提供所需的压缩进气量所需的时间被称作涡轮滞后或响应滞后。在此类瞬态状况期间，控制器12可以被配置为执行各种动作以快速增大转矩输出(或降低发动机负载)，以便减少响应滞后同时最小化对燃料经济性的影响。
[0031]在一个示例中，控制器12可以被配置为针对大于标称道路负载的转矩请求识别转矩不足。例如，控制器12可以被配置为确定期望的歧管绝对压力大于节气门入口压力。例如，这种确定可以基于从相应的压力传感器提供的MAP和TIP信号。为了补偿转矩不足，控制器12可以被配置为确定是否存在大于阈值(例如，基本上是零)的AIS节气门72上的压降。如果存在大于阈值的AIS节气门72上的压降，则控制器12可以被配置为打开AIS节气门72。在一个特定示例中，控制器12调节AIS节气门72到完全打开位置以增大TIP。通过打开AIS节气门72，TIP可以被增大到满足期望的MAP。以此方式，转矩输出可以被快速增大，以补偿转矩不足，而不会造成降低燃料经济性的节流损失。
[0032]另外，控制器12可以被配置为确定汽缸容积效率是否低于给定操作状况下的最佳值。容积效率是在进气期间实际上进入汽缸的燃料和空气的量相对于在静态条件下的汽缸的实际容量的比率(或百分比)。如果容积效率低于最佳值，则控制器12可以被配置为调节可变阀正时，以减少汽缸中的EGR的内部捕集，从而增大容积效率。在一个示例中，控制器12调节凸轮致动系统51和53，以调节可变阀正时。通过减少汽缸中的EGR的内部捕集，可以在降低的期望的MAP下增大气流/功率，从而实现满足要求的转矩输出的转矩输出。
[0033]另外，控制器12可以被配置为确定EGR流是否大于阈值(例如，基本上是零)。如果EGR流大于阈值，则控制器12可以被配置为将EGR流减少到小于阈值(例如，基本上达到零)。在一个特定示例中，控制器12关闭EGR阀门142。另外，当AIS节气门72打开时，可以减少EGR流。通过减少EGR流，可以减少发动机的稀释，并且因此可以减少实现要求的转矩输出所需的期望的MAP。控制器12可以被配置为执行上述动作中的两个或更多个，以补偿转矩不足。在一些情况下，这些动作中的两个或更多个可以基本上并行执行。
[0034]一旦实现要求的转矩输出，就可以终止临时动作并且致动器(例如，AIS节气门、VVT系统、EGR阀门)可以被调回到“稳态”设置。上述动作可以单独执行，或组合执行以快速响应，其中转矩仅需刚好满足要求的转矩增大而无需明显超过要求的转矩输出，同时使对燃料经济性的影响最小化。
[0035]图2示出了在发动机操作顺序期间所关注的模拟信号。在该顺序中由实线表示的第一组信号可以根据典型的控制方法来提供。在该顺序中由虚线表示的第二组信号可以经由图1的系统根据图3的方法提供。垂直标记TO到T2提供在操作顺序期间的所关注的事件的时间参考。从图2的顶部起的第一信号表示发动机转矩命令。发动机转矩命令可以通过驾驶员命令或控制器12的命令生成。Y轴表示请求的发动机转矩，并且沿Y轴箭头的方向表示请求的发动机转矩增大。X轴表示时间，并且从图2的左侧到右侧表示时间增加。
[0036]从图2的顶部起的第二信号表示提供空气充气到汽缸中以提供要求的发动机转矩的期望的歧管绝对压力。Y轴表示期望的歧管绝对压力，并且沿Y轴箭头的方向表示期望的歧管绝对压力增大。X轴表示时间，并且从图2的左侧到右侧表示时间增加。
[0037]从图2的顶部起的第三信号表示发动机节气门入口压力。例如，发动机节气门入口压力可以通过压力传感器123在增压腔室44中感测。Y轴表示发动机节气门入口压力，并且沿Y轴箭头的方向表示发动机节气门入口压力增大。X轴表示时间，并且从图2的左侧到右侧表示时间增加。
[0038]从图2的顶部起的第四信号表示AIS节气门(例如，图1的节气门72)的位置。Y轴表示AIS节气门打开的程度，并且沿Y轴箭头的方向表示AIS节气门打开增大。X轴表示时间，并且从图2的左侧到右侧表示时间增加。
[0039]从图2的顶部起的第五信号表示发动机节气门(例如，图1的节气门62)的位置。Y轴表示发动机节气门打开的程度，并且沿Y轴箭头的方向表示发动机节气门打开增大。X轴表示时间，并且从图2的左侧到右侧表示时间增加。
[0040]从图2的顶部起的第六信号表示EGR阀门位置。Y轴表示EGR阀门打开的程度，并且沿Y轴箭头的方向表示打开增大。X轴表示时间，并且从图2的左侧到右侧表示时间增力口。对于各组信号，发动机转矩命令、期望的歧管绝对压力以及发动机节气门位置可以基本上是相同的。
[0041]在时刻T0，发动机转矩命令处于中间水平。在一个示例中，时刻TO的发动机转矩水平表示处于车辆行驶速度的发动机转矩水平。期望的MAP和TIP也都是处于中间水平。换句话说，由于在时刻TO的减少的TIP，不存在转矩不足。发动机节气门是部分地打开的，以提供适当的气流来满足中间水平要求的发动机转矩。AIS节气门是部分地关闭的，从而在AIS节气门与压缩机之间形成小的压力低谷。由于EGR阀门也是部分地打开的，因此在时刻TO，EGR可以流到发动机。
[0042]在时刻Tl，发动机转矩命令增大并且期望的MAP增大以满足发动机转矩命令。发动机节气门位置随着发动机转矩命令的改变而打开，从而提供要求的发动机转矩。然而，TIP低于期望的MAP，从而形成发动机转矩不足。
[0043]响应于识别发动机转矩不足，在时刻Tl与T2之间，AIS节气门被打开，以增大TIP，从而满足期望的MAP并且补偿发动机转矩不足。在一个示例中，AIS节气门是完全打开的，使得在AIS节气门上基本上不存在压差。另外，EGR阀门是关闭的。由于AIS节气门是打开的而EGR阀门是关闭的，因此基本上没有EGR流自LP-EGR系统或被抽取到汽缸中。因此，可以减少空气充气稀释并且因此也可以减少实现增大的空气流所需的MAP。虽然未图示，但是可以额外地调节VVT，以减少在汽缸中的内部EGR捕集，这也减少了提供要求的发动机转矩所需的期望的MAP。应注意，传统的控制方法(实线)在瞬态状况期间不打开AIS节气门而且也不关闭EGR阀门，并且导致节气门入口压力不足。
[0044]在时刻T2，一旦增压压力增大以补偿转矩不足并且实现要求的发动机转矩，就可以终止瞬态动作，并且各个致动器可以返回到“稳态”设置。例如，AIS节气门可以是关闭的，EGR阀门可以是打开的，并且可以调节VVT以增大汽缸中的EGR捕集。
[0045]上述配置使得在具有VVT系统和LP-EGR系统的汽油直接喷射发动机中在瞬态状况期间提供发动机转矩响应的多种方法成为可能。因此，现在借助于示例描述一些此类方法，并且继续参考上述配置。然而，应当理解，此处描述的方法以及完全包含在本发明的范围内的其他方法也可以通过其他配置实现。呈现在本文中的方法包含通过设置在发动机系统中的一个或多个传感器发生的各种测量和/或感测事件。所述方法还包含各种计算、比较和决策事件，这些可以在可操作地耦接到传感器的电子控制系统中发生。所述方法进一步包含各种硬件致动事件，电子控制系统可以响应于决策事件选择性地命令这些硬件致动事件。
[0046]图3示出了用于在瞬态状况期间提供发动机转矩响应的方法300。例如，方法300可以由图1中所示的控制器12执行。
[0047]在302处，方法300可以包含确定工况。在一个示例中，发动机工况可以包含发动机速度、发动机转矩命令、期望的MAP、TIP、AIS节气门上的压差、EGR稀释、汽缸的容积效率、燃烧事件或来自发动机事件(例如，发动机转矩的变化)的汽缸循环的数目、压缩机流、压缩机压差(例如，压缩机上的压力比率)、发动机节气门位置、AIS节气门位置、VVT、EGR
阀门位置等。
[0048]在304处，所述方法可以包含确定转矩请求或要求的发动机转矩是否大于转矩阈值。例如，阈值可以是标称道路负载(例如，5巴)。转矩请求可以表示发动机转矩快速改变的瞬态状况。如果转矩请求大于阈值，则方法300移动到306。否则，方法300返回到其他操作。
[0049]在306处，方法300可以包含确定期望的MAP是否大于TIP。期望的歧管绝对压力可以对应于要求的发动机转矩。如果期望的MAP大于TIP，则可以识别转矩不足。如果期望的MAP大于TIP，则方法300移动到308。否则，方法300返回到其他操作。
[0050]在308处，方法300可以包含确定AIS节气门上的压降或压差是否大于压力阈值。在一个示例中，压力阈值可以基本上是零。压力阈值可以指示AIS节气门是至少部分地关闭的，并且可以是转矩不足的潜在的贡献者。当冷端排气压力随着质量流增大而增大时，部分关闭的AIS节气门上的压差可能是冗余的并且可以被减小而不损失EGR控制。如果AIS节气门上的压降大于压力阈值，则方法300移动到310。否则，方法300移动到312。
[0051]在310处，方法300可以包含打开AIS节气门。在一个示例中，AIS节气门是完全打开的，使AIS节气门上的压降基本为零。通过打开AIS节气门，TIP可以被增大以提供额外的气流来补偿转矩不足。
[0052]在312处，方法300可以包含确定EGR流或期望的EGR是否大于EGR阈值。在一个示例中，EGR阈值可以基本上是零。如果EGR流大于阈值，则方法300移动到314。否则的话，方法300移动到316。
[0053]在314处，方法300可以包含减少EGR流。在一个示例中，可以通过关闭图1中所示的EGR阀门142来减少EGR流。在一个示例中，EGR阀门可以完全关闭以防止EGR流入到进气通道中。通过关闭EGR阀门，可以减少空气充气稀释并且因此可以减少实现期望的空气流所需的MAP。通过减少期望的MAP，TIP能够实现期望的MAP以提供适当的发动机转矩响应。
[0054]在316处，方法300可以包含确定容积效率是否低于效率阈值。在一个示例中，效率阈值可以是给定工况下的最佳容积效率。如果容积效率低于效率阈值，则方法300移动到318。否则，方法300移动到320。
[0055]在318处，方法300可以包含调节VVT以减少汽缸中的内部EGR捕集。在一个示例中，可以通过减少排气阀门关闭时间和/或使进气阀门打开正时提前来调节VVT。例如，可以通过图1中所示的凸轮致动系统51和53来调节VVT。通过减少汽缸中的内部EGR捕集，可以在减少的期望的MAP下增大气流/功率比率。功率增加可以补偿转矩不足以提供适当的转矩响应。
[0056]在320处，方法300可以包含确定是否满足转矩请求。换句话说，所述方法可以包含确定瞬态状况是否切换到稳态状况。在一个示例中，可以通过检查增压压力是否增大以提供适当的TIP来满足期望的MAP来进行确定。如果满足转矩请求，则方法300移动到322。否则，方法300返回到308以继续瞬态动作从而提供适当的转矩响应。
[0057]在322处，方法300可以包含将致动器调节回到稳态设置，因为已经满足了瞬态转矩请求。在一个示例中，AIS节气门可以至少部分地关闭(例如，可以减少AIS节气门打开)，EGR阀门可以至少部分地打开(例如，可以增大EGR阀门打开)，并且可以调节VVT以增大汽缸中的内部EGR捕集(例如，可以增大OVC时间和/或可以延迟IVC)。通过在瞬态转矩请求已经满足之后使子致动器返回到稳态设置，可以降低超过转矩请求一明显量的可能性。
[0058]可以执行上述方法从而以及时的方式提供适当的转矩响应同时最小化对燃料经济性的影响。具体而言，当需要相对较小的转矩增大来补偿转矩不足时，可以消除AIS节气门上的压差。
[0059]应注意，包含在本文中的示例控制和估计例程可以与多种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文中所描述的具体例程可以表示任意数目的处理策略中的一个或多个，例如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、操作或功能可以按所示的顺序执行，并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序未必是实现本文中所描述的示例实施例的特征和优势所需的，而是为了便于说明和描述。根据所使用的特定策略，可以重复地执行一个或多个所示的动作或功能。另外，所描述的动作可以以图形方式表示将要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质中的代码。
[0060]应当理解，本文中所公开的配置和例程在本质上是示例性的，并且并这些具体实施例不被视为具有限制含义，这是因为众多变化是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置式4和其他发动机类型。本发明的主题包含本文中所公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合以及子组合。
【权利要求】
1.一种用于发动机的方法，其包括: 在瞬态状况期间，当期望的入口歧管压力大于第一节气门的节气门入口压力时，如果跨过布置在进气通道中的所述第一节气门上游的第二节气门的压降大于压力阈值，打开所述第二节气门以增大所述节气门入口压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 在所述瞬态状况期间，当所述期望的入口歧管压力大于所述节气门入口压力时，如果容积效率低于效率阈值，调节可变阀正时系统以减少所述发动机的汽缸中的内部EGR捕集。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 在所述瞬态状况期间，当所述期望的入口歧管压力大于所述节气门入口压力时，如果从LP-EGR系统输送到所述进气通道的LP-EGR流大于EGR阈值，减少所述LP-EGR流。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述EGR阈值基本上是零。
5.根据权利要求3所述的方法，其中减少所述LP-EGR流包含关闭所述LP-EGR系统中的EGR阀门。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 当所述瞬态状况切换到稳态状况时，至少部分地关闭所述第二节气门。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述压力阈值基本上是零。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述瞬态状况包含要求的发动机转矩大于转矩阈值。
9.一种发动机系统，其包括: 压缩装置，所述压缩装置包含布置在进气通道中的压缩机； 布置在所述进气通道中的所述压缩机下游的第一节气门； 布置在所述进气通道中的所述压缩机上游的第二节气门； 控制器，所述控制器包括处理器和保存如下指令的计算机可读存储装置，所述指令可由所述处理器执行，从而: 在瞬态状况期间，当期望的入口歧管压力大于所述第一节气门的节气门入口压力时，如果跨过所述第二节气门的压降大于压力阈值，打开所述第二节气门以增大所述第一节气门入口压力。
10.根据权利要求9所述的发动机系统，其进一步包括: 可变阀正时系统；并且 其中所述计算机可读存储装置还保存如下指令，所述指令可由所述处理器执行，从而: 在所述瞬态状况期间，当所述期望的入口歧管绝对压力大于所述节气门入口压力时，如果容积效率低于效率阈值，调节所述可变阀正时系统，以减少所述发动机的汽缸中的内部EGR捕集。
11.根据权利要求9所述的发动机系统，其进一步包括: LP-EGR系统，其用于将LP-EGR从排气通道输送到所述压缩机上游的所述进气通道；并且 其中所述计算机可读存储装置还保存如下指令，所述指令可由所述处理器执行，从而: 在所述瞬态状况期间，当所述期望的入口歧管绝对压力大于所述节气门入口压力时，如果从所述LP-EGR系统输送到所述进气通道的LP-EGR流大于EGR阈值，减少所述LP-EGR流。
12.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述EGR阈值基本上是零。
13.根据权利要求11所述的发动机系统，其进一步包括: 布置在所述LP-EGR系统中以控制所述EGR流的EGR阀门；并且 其中所述EGR阀门被关闭以减少所述LP-EGR流。
14.根据权利要求9所述的发动机系统，其中所述计算机可读存储装置还保存如下指令，所述指令可由所述处理器执行，从而: 当所述瞬态状况切换到稳态状况时，至少部分地关闭所述第二节气门。
15.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述压力阈值基本上是零。
16.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述瞬态状况包含要求的发动机转矩大于转矩阈值。
17.—种方法,其包括: 在瞬态状况期间，当期望的入口歧管压力大于第一节气门的节气门入口压力时， 如果跨过布置在进气通道中的所述第一节气门上游的第二节气门的压降大于压力阈值，打开所述第二节气门以增大所述第一节气门入口压力； 如果容积效率低于效率阈值，调节可变阀正时系统以减少所述发动机的汽缸中的内部EGR捕集；以及 如果从LP-EGR系统输送到所述进气通道的LP-EGR流大于EGR阈值，减少所述LP-EGR流。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括: 当所述瞬态状况切换到稳态状况时， 至少部分地关闭所述第二节气门； 调节所述可变阀正时系统以减少所述发动机的所述汽缸中的内部EGR捕集；以及 减少所述LP-EGR流。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述压力阈值基本上是零并且所述EGR阈值基本上是零。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述瞬态状况包含要求的发动机转矩大于转矩阈值。
【文档编号】F02D13/00GK104213988SQ201410222655
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2013年5月28日
【发明者】R·W·坎宁哈姆, M·J·杰哈德, J·H·巴克兰, S·K·韦特, M.H·谢尔比, J·A·多林, M·J·杰克维斯, J·E·罗林杰, G·苏尔尼拉, N·高吉纳 申请人:福特环球技术公司