用于压缩机再循环阀的诊断方法_2

文档序号:9920301阅读:来源:国知局
感器可包括,例如,压力传感器、温度传感器和/或流量传感器。
[0025]在可替换的实施例中,压缩机再循环阀可配置为二位阀,所述二位阀可调整到完全闭合的位置和完全打开的位置中的一种。然而,可通过使用CCRV改善增压调节。此外,通过协调CCRV的操作和废气门的操作,能够改善增压响应和喘振裕度。正因如此,CCRV 152的打开或闭合对增压压力的影响可基本立竿见影。这允许迅速的增压和喘振控制。
[0026]发动机10可包括多个汽缸14。在描述的示例中,发动机10包括以V字型配置布置的6个汽缸。具体地,6个汽缸被布置成两排,即第一排13和第二排18,且每个排包括3个汽缸。在可替换的实施例中,发动机10能够包括两个或多个汽缸,诸如4、5、8、10或更多汽缸。这些不同的汽缸能够同等分布且布置在可替换的配置中,诸如V型、直列式、箱式等。每个汽缸14可配置有燃料喷射器166。在描述的不例中,燃料喷射器166为直接汽缸内喷射器。然而,在另一些示例中,燃料喷射器166能够被配置为基于燃料喷射器的进气道。
[0027]经由共同的进气通道149供应到每个汽缸14(这里也称为燃烧室14)的进气空气可用于燃料燃烧,且燃烧的产物然后可经由具体排的平行排气通道排出。在描述的示例中,发动机10的第一排13汽缸的能够经由第一平行排气通道17排出燃烧产物,且第二排18汽缸能够经由第二平行排气通道19排出燃烧产物。第一平行排气通道17和第二平行排气通道19中的每个可进一步包括涡轮增压器涡轮机。具体地,经由排气通道17排出的燃烧产物能够通过涡轮增压器120的排气涡轮机124引导,其反过来能够经由轴126提供机械功到压缩机122以便提供对进气空气的压缩。可替换地,流经排气通道17的一些或所有排气能够经由如由废气门128控制的涡轮机旁路通道123绕开排气涡轮机124。类似地,经由排气通道19排出的燃烧产物能够通过涡轮增压器130的排气涡轮机134被引导,其反过来能够经由轴136提供机械功到压缩机132以便提供对流经发动机的进气系统的进气通道144的第二分支的进气空气的压缩。可替换地,流经排气通道19的一些或所有排气可经由如由废气门138控制的涡轮机旁路通道133绕开排气涡轮机134。
[0028]在一些示例中,排气涡轮机124和134可配置为可变几何涡轮机,其中控制器12可调整涡轮机叶轮叶片(或轮片)的位置,从而改变从排气流获得并传到它们各自的压缩机的能量水平。可替换地,排气涡轮机124和134可配置为可变喷嘴涡轮机,其中控制器12可调整涡轮机喷嘴的位置,从而改变从排气流获得并传到它们各自的压缩机的能量水平。例如,控制系统能够经配置以经由各自的致动器独立地改变排气涡轮机124和134的轮片或喷嘴位置。
[0029]第一平行排气通道17中的排气可经由分支的平行排气通道170被引导到大气,而第二平行排气通道19中的排气可经由分支的平行排气通道180被引导到大气。排气通道170和180可包括一个或多个排气后处理设备(诸如催化剂)和一个或多个排气传感器(未示出)。
[0030]在一些实施例中,发动机10可进一步包括一个或多个排气再循环(EGR)通道,其用于使至少一部分排气从第一平行排气通道17和第二平行排气通道19和/或第一平行分支排气通道170和第二平行分支排气通道180再循环到第一分支进气通道142和第二分支进气通道144,和/或第一平行分支进气通道146和第二平行分支进气通道148或进气歧管160。这些可包括用于提供高压EGR(HP-EGR)的高压EGR回路,和用于提供低压EGR(LP-EGR)的低压EGR回路。当被包括时,HP-EGR可在缺少由涡轮增压器120、130提供的增压时被提供,而LP-EGR可在存在涡轮增压器增压和/或当排气温度在阈值以上时被提供。仍旧在另一些示例中,HP-EGR和LP-EGR 二者可同时被提供。低压EGR回路可使来自排气涡轮机下游的每个分支的平行排气通道的至少一些排气再循环到压缩机上游的进气通道的相应分支。每个LP-EGR回路可具有相应的LP-EGR阀,其用于控制通过LP-EGR回路的排气流,以及各自的增压空气冷却器,增压空气冷却器用于降低再循环到发动机进气的排气温度。高压EGR回路可使来自排气涡轮机上游的每个平行排气通道的至少一些排气再循环到压缩机下游的相应的平行进气通道。如图所示,高压EGR回路177能够使一部分排气从第一平行排气通道17再循环到第一平行分支进气通道146。类似地,高压EGR回路197可使至少一些排气从第二平行排气通道19再循环到第二平行分支进气通道148。通过HP-EGR回路的EGR流可经由各自的HP-EGR阀和HP-EGR增压空气冷却器(未示出)控制。因此,通过高压EGR回路197的EGR流可通过HP-EGR阀195控制,而通过高压EGR回路177的EGR流可通过HP-EGR阀175控制。
[0031]每个汽缸14的进气和排气门的位置可经由耦接到气门推杆的液压致动升程器或经由在其中使用凸轮凸角的凸轮廓线变换机制调节。在该示例中,至少每个汽缸14的进气门可通过使用凸轮致动系统的凸轮致动控制。具体地,进气门凸轮致动系统25可包括一个或多个凸轮且可使用可变凸轮正时或用于进气和/或排气门的升程。在可替换的实施例中,进气门可通过电动气门致动控制。类似地,排气门可通过凸轮致动系统或电动气门致动控制。凸轮致动系统可包括一个或多个安装在一个或多个凸轮轴上的凸轮且可利用凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个,所述这些系统可通过控制器12操作以改变气门操作。
[0032]发动机系统100可至少部分地通过包括控制器12的控制系统15以及通过来自车辆操作员190经由输入设备192的输入控制。在该示例中,输入设备192包括加速踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器194。
[0033]控制系统15被示出从多个传感器16(这里描述其各种示例)接收信息并发送控制信号到多个致动器81。如一个示例,传感器16可包括TIP传感器173、湿度传感器、MAP传感器182和MCT传感器183。在一些示例中,用于估计节气门空气温度(TCT)的节气门入口温度传感器可被安置在进气节气门158的上游。在另一些示例中,一个或多个EGR通道可包括压力传感器、温度传感器和空气燃料比传感器以用于确定EGR流特点。如另一个示例,致动器81可包括CCRV 152、燃料喷射器166、HP-EGR阀175和195、LP-EGR阀(未示出)、进气节气门158和废气门128,138。诸如各种额外的阀和节气门的其它致动器可耦接到发动机系统10内的各个位置。控制器12可从各种传感器接收输入数据、处理输入数据,并基于在其中编程的对应于一个或多个程序的指令或代码,响应处理后的输入数据,触发致动器。这里参照图2至图6描述示例控制程序。
[0034]本公开描述区别CCRV的节气门的退化和CCRV的位置传感器的退化的方法。注意的是,在整个本公开中CRV和CCRV可交换地使用以表示可连续可变的压缩机再循环阀。在一个示例中,CCRV的节气门可退化且可在打开(或多半打开)的位置中被卡住。这里,由(一个或多个)压缩机引起的增压可连续不断地被排出,从而影响扭矩传送和驱动能力。在另一个示例中,CCRV的节气门可退化且可在闭合(或多半闭合)的位置中被卡住。因此,CCRV可能无法如预期的那样减少压缩机喘振,该喘振可导致噪声、振动和不舒适性(NVH)问题以及压缩机退化。而在另一个示例中,CCRV的位置传感器可退化。例如,位置传感器内的接线和/或处理电路可退化。因此,位置传感器可提供CCRV的节气门位置的不正确的指示。进一步地,CCRV的节气门的位置的准确控制是不可行的。因此,具体组件的退化的识别可有利于发动机控制以及降低维修成本。
[0035]作为第一步,当响应于CCRV节气门的位置的命令变化,CCRV的位置传感器不指示CCRV节气门的位置的预期变化时,车辆内的控制器可识别CCRV退化。CCRV退化可包括CCRV的节气门的退化和CCRV的位置传感器的退化中的一者或多者。基于发动机状况,控制器然后可识别CCRV的哪个组件可退化。这里,区别可基于如由TIP传感器测量的节气门入口压力(TIP)的变化和CCRV节气门的位置的命令变化中的每个。进一步地,除TIP读数和CCRV节气门的位置的命令变化外,CCRV节气门的位置传感器的输出可用于识别CCRV中的组件的具体退化。
[0036]如果发动机状况不可区别CCRV中的节气门和位置传感器退化,组件具体退化可经由操作员输入检测。这里,操作员可启动诊断程序,其中控制器可命令CCRV节气门的位置的变化、测量TIP的相应变化(或变化缺失),并确定CCRV的哪个具体组件退化。此外或可替换地,还可通过经由操作员输入命令周期信号到CCRV节气门来确定CCRV节气门退化。正因如此,该诊断还可确保如通过TIP传感器估计的TIP不受来自其它发动机参数的噪声的影响。周期信号可为带有基于涡轮动力的周期的方波形。如果TIP的变化基本不对应命令信号的频率和周期性,可测量TIP产生的变化且可指示CCRV节气门退化。如果TIP的变化基本对应命令信号的周期性,CCRV的节气门可被确定是稳健的。
[0037]参考下面图2至图6所示的程序将描述进一步的细节。注意的是,程序200、300、400、500和600将CCRV的位置传感器称为TPS (节气门位置传感器),其中TPS输出指示CCRV节气门的位置和/或指示CCRV节气门的位置的变化。进一步地,到CCRV的命令信号或位置变化指示CCRV节气门的位置的命令变化。还应注意的是,程序200、300、400、500和600将CRV称为CCRV,如图1中所示,CCRV指示压缩机再循环阀是连续可变压缩机再循环阀。正因如此,CCRV可被调整到完全打开的位置、完全闭合的位置或完全打开和完全闭合位置之间的任一位置。
[0038]图2呈现示例程序200,其用于确定CRV(或CCRV)退化是否存在于增压发动机中,诸如图1的发动机系统。具体地,当响应于位置的命令变化,CRV的位置传感器不指示CRV节气门的位置的预期变化时,CRV退化是可能的。
[0039]在202处,程序200可估计和/或测量一个或多个发动机工况。发动机工况可包括发动机负荷、增压压力(或TIP)、发动机转速、扭矩需求、空气-燃料比、发动机操作的持续时间、排气温度等。例如,TIP可经估计以确定喘振状况是否存在。在另一个示例中,扭矩需求和增压可经估计以确定涡轮增压器加速是否是所需的。
[0040]在204处,程序200可确定CRV(或CCRV)位置的变化是否是所需的。如一个示例,如果存在喘振状况,CCRV可从多半闭合的位置调整到打开(或多半打开)的位置。在另一个示例中,如果涡轮增压器加速是所需的,CCRV可从多半打开的位置调整到更闭合(或完全闭合)的位置。如果在204处确定CCRV位置的变化不是所需的,程序200可不继续且可结束。另一方面,如果CCRV位置的变化是所要求的,在206处,程序200命令CRV位置的所需变化。在一个示例中,为了减少喘振,CCRV可被命令到更打开的位置。在另一个示例中,CCRV可被命令到更闭合的位置以用于使增压水平能够增加。
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