用于压缩机再循环阀的诊断方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及用于诊断压缩机再循环阀中的节气门退化的方法，所述压缩机再循环阀耦接在内燃发动机发动机中的进气压缩机的两侧。
【背景技术】
[0002]发动机系统可配置有增压设备，诸如涡轮增压器或机械增压器，以用于提供增压的空气充气并改善峰值功率输出。压缩机的使用允许较小排量的发动机提供与较大排量发动机一样多的功率，但有额外的燃料经济效益。然而，压缩机易喘振。例如，当操作员减油门(tip-out)时，发动机进气节气门关闭，从而导致减少的经过压缩机的向前流量，以及喘振的可能性。喘振可导致噪声、振动，和不舒适性(NVH)问题，诸如来自发动机进气系统的不期望的噪声。在极端情况下，喘振可导致压缩机损坏。为了解决压缩机喘振，发动机系统可包括压缩机再循环阀(CRV)，其耦接在压缩机的两侧以使增压压力迅速衰减。CRV可使压缩空气从压缩机出口再循环到压缩机入口，从而允许压缩机出口处的压力的降低。
[0003]CRV可包括节气门和用于指示CRV的节气门的位置变化的位置传感器。如此，CRV在使用一段时间后可退化。例如，CRV的节气门可在给定位置处被卡住且当被命令时不可移动。在一个示例中，节气门可在完全打开的位置中被卡住。可替换地，节气门可在完全闭合的位置中被卡住。然而在另一个示例中，节气门可在完全闭合和完全打开位置之间的位置处被卡住。Wegener等人在US7，926，335中示出证实CRV是否在打开的位置中被卡住的一种示例方法。在此，分析响应于CRV的触发的充气压力的变化。具体地，当CRV被触发到闭合位置时，如果进气压缩机下游的充气压力不像预期的那样增加，CRV可被诊断为在多半打开的位置中被卡住。US7，926，335主要识别在打开或多半打开的位置中被卡住的CRV。
[0004]发明人在此已经意识到上述方法的潜在问题。如一个示例，充气压力的变化可由于除CRV节气门的位置变化之外的因数。例如，由于踏板位置(例如，加速踏板)的改变、档位的变化、火花正时变化等，充气压力可波动。来自这些和其它参数的噪声可影响充气压力。因此，响应CRV的触发的充气压力的变化不能够完全归因于CRV位置的变化。
【发明内容】
[0005]发明人在此已经意识到上述问题，并研发出一种至少部分解决该问题的方法。在一个示例中，一种用于增压发动机发动机的方法包括命令周期信号命令到压缩机旁通阀(CBV)，且基于响应于周期信号命令的进气节气门的入口处的压力变化，指示CBV的节气门的退化。这样，可具体识别CRV节气门退化。
[0006]例如，发动机系统可包括压缩机，该压缩机具有将压缩机出口耦接到压缩机入口的压缩机再循环通道。在可替换的实施例中，再循环路径可将增压空气冷却器的出口耦接到压缩机入口。可经由压缩机再循环阀(CRV)控制经过再循环路径的流。CRV可为连续可变压缩机再循环阀(CCRV)。发动机控制器可经配置以基于经过进气节气门的气流变化调整CRV的位置以便减少压缩机喘振。进一步地，发动机控制器可从被安置在进气节气门上游和压缩机下游的节气门入口压力传感器接收关于节气门入口压力(TIP)的变化的反馈。为了确定CRV是否退化(例如，在给定位置中被卡住)，响应于CRV的位置的命令变化，TIP可被测量。为了确保噪声因素最小影响TIP读数，命令可包括周期信号。在一个示例中，周期信号可为方波形信号。如果TIP的变化基本对应于命令周期信号的周期性，则CRV可不是退化(例如，没有被卡住)。然而，如果TIP的变化基本不匹配命令的周期信号的周期图形，CRV可被诊断为退化。
[0007]这样，CRV退化可以更可靠的方式确定。通过命令带有具体周期性的周期信号，噪声因素对节气门入口压力(或充气压力)的影响可降低。进一步地，可实现CRV的退化的更准确的确定，尤其是CRV节气门的退化。更进一步地，通过分离CRV的具体组件的退化，诊断和维修费用可降低。总之，发动机的维修可提高。
[0008]应该理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0009]图1描述包括压缩机再循环阀(CRV)的增压发动机系统的示例实施例。
[0010]图2描述图示说明确定CRV是否出现退化的程序的高级流程图。
[0011]图3示出高级流程图，其图示说明发动机操作过程中区分CRV的节气门的退化和CRV的位置传感器的退化的程序。
[0012]图4呈现高级流程图，其比较响应于确定的CRV的节气门的退化的示例校正调整和响应于确定的CRV的位置传感器的退化的校正调整。
[0013]图5是图示说明程序的高级流程图，所述程序可经由操作员输入实施以确定CRV退化是因为CRV的位置传感器还是因为CRV的节气门的退化。
[0014]图6描述高级流程图，其用于确立CRV的退化，同时降低可影响节气门入口压力的噪声因素。
[0015]图7展示用于区分CRV的位置传感器的退化和CRV的节气门的退化的示例操作。
[0016]图8描述用于基于节气门入口压力(TIP)诊断CRV节气门，同时减少来自可影响TIP读数的其它因素的噪声的示例操作。
【具体实施方式】
[0017]下面的描述涉及用于诊断增压发动机系统(诸如图1的系统)中的压缩机再循环阀(CRV)的退化的系统和方法。控制器可经配置以执行控制程序，诸如图2的程序，以确定CRV是否退化。正因如此，CRV可包括节气门，该节气门的位置可基于发动机状况由控制器调整。CRV还可包括位置传感器，其用于确认响应于控制器的命令的CRV的节气门的位置变化。在发动机操作过程中，控制器可通过执行控制程序(诸如图3的程序)区分CRV的节气门的退化和CRV的位置传感器的退化。基于节气门入口压力和CRV的节气门的命令位置中的每个，CRV的节气门的退化可与CRV的位置传感器的退化区分。此外，响应CRV的节气门的命令位置的位置传感器的输出可用于区分节气门的退化和CRV的位置传感器的退化(图7)。响应于确定CRV退化，各种发动机参数和致动器可经调整以启用所需的发动机操作(图4)。位置传感器或CRV的节气门的退化的额外确认可通过经由操作员输入激活诸如图5所示的程序提供。更进一步地，控制器可经配置以执行控制程序，诸如图6中的程序，以确保节气门入口压力的变化是由于CRV位置的调整所致。具体地，CRV节气门的退化可通过命令周期信号到CRV并观察节气门入口压力的变化确定(图8)。这样，CRV节气门的退化可与CRV的位置传感器的退化分离，且可提高CRV维修。
[0018]图1示出示例涡轮增压发动机系统100的示意图描述，所述发动机系统100包括多缸内燃发动机10和双涡轮增压器120和130。如一个非限制性示例，发动机系统100能够作为用于客车的推进系统的部分被包括。发动机系统100能够经由进气通道140接收进气空气。进气通道140能够包括空气过滤器156。发动机系统100可为分开式发动机系统(split-engine system)，其中进气通道140在空气过滤器156的下游被分支为第一分支和第二分支进气通道，每个进气通道包括涡轮增压器压缩机。在产生的配置中，至少一部分进气空气经由第一分支进气通道142被引导到涡轮增压器120的压缩机122，且至少另一部分进气空气经由进气通道140的第二分支进气通道144被引导到涡轮增压器130的压缩机132。
[0019]通过压缩机122压缩的总进气空气的第一部分可经由第一平行分支进气通道146供应到进气歧管160。这样，进气通道142和146形成发动机的空气进气系统的第一组合分支。类似地，总进气空气的第二部分能够经由压缩机132压缩且可经由第二平行分支进气通道148供应到进气歧管160。因此，进气通道144和148形成发动机的空气进气系统的第二组合分支。如图1所示，来自进气通道146和148的进气空气在到达进气歧管160之前可经由共同的进气通道149重新结合，在所述进气歧管160中进气空气可提供到发动机。
[0020]在一些示例中，进气歧管160可包括用于估计歧管压力(MAP)的进气歧管压力传感器182和/或用于估计歧管空气温度(MCT)的进气歧管温度传感器183，这些传感器中的每个与控制器12连通。共同的进气通道149可包括增压空气冷却器154和进气节气门158。进气节气门158的位置能够经由连通地耦接到控制器12的节气门致动器(未示出)调整。在进气节气门158上游以及空气冷却器154下游的位置处，节气门入口压力(TIP)传感器173可耦接到共同的进气通道149。进一步地，TIP传感器173可安置在压缩机122和132的下游。也称为增压压力或充气压力的节气门入口压力可通过TIP传感器173估计。
[0021]压缩机再循环通道150可经提供以用于压缩机喘振控制。具体地，为了减少压缩机喘振，诸如在驾驶员减油门时，增压压力可从进气歧管、从空气冷却器154的下游和进气节气门158的上游向进气通道140(具体地，空气过滤器156的下游和进气通道142和144的接合点的上游)栗送。通过使增压的空气从进气节气门入口的上游流到压缩机入口的上游，可迅速降低增压压力，从而加快增压控制。
[0022]经过压缩机再循环通道150的流可通过调整安置其中的压缩机再循环阀152(CRV152)的位置调节。CRV 152也可叫做压缩机喘振阀、压缩机旁通阀(CBV)、分流阀等。在描述的示例中，压缩机再循环阀152可为连续可变阀，其位置能够调整到完全打开的位置、完全闭合的位置，或其间的任何位置。因此，压缩机再循环阀152此处也可称为连续可变压缩机再循环阀，或CCRV。在描述的示例中，CCRV 152被配置为节气门阀，虽然在其它实施例中，CCRV可被不同地配置(例如为提升阀)。因此，CCRV 152可包括节气门(例如，节流板)以及用于将CCRV的节气门的位置变化传达到控制器12的位置传感器。用于CCRV(或仅CRV)的节气门的位置传感器也可称为节气门位置传感器(TPS)或CCRV节气门位置传感器。应该理解，虽然CCRV被示出经配置以用于图1中的V-6双涡轮增压发动机，CCRV可类似地应用在其它发动机配置中，诸如应用到1-3、I_4、V-8和带有一个或多个涡轮增压器的其它发动机配置。
[0023]在可替换的配置中，压缩机再循环通道可经安置，使得压缩空气从空气冷却器154的上游流到压缩机122和132下游的位置。在另一个配置中，可有两个再循环路径，每个带有再循环阀，每个经安置使得增压空气从压缩机出口行进到压缩机入口。应该理解，这里所描述的方法可应用到不是连续可变的压缩机再循环阀。
[0024]在标称发动机工况过程中，连续可变压缩机再循环阀152可保持标称闭合或几近闭合。在这种位置中，阀可以用已知的或可以忽略的泄露操作。然后，响应于喘振，CCRV 152的开度可增加。在一些实施例中，一个或多个传感器可在压缩机再循环通道150中耦接以确定从节气门入口传送到进气通道的再循环流的质量。各种传