用于调整发动机节气门的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及发动机系统和用于操作包括中心节气门和端口节气门的发动机的方法。在一个示例中，所述中心节气门和端口节气门被调整以改善进入发动机汽缸的空气流量分布。所述系统和方法对于涡轮增压发动机尤为有利。
【专利说明】用于调整发动机节气门的方法和系统
【背景技术】
[0001]通过组合中心节气门和端口节气门可以改善发动机的性能和效率。中心节气门调节进入多个汽缸的气流，同时每个端口节气门调节进入单个汽缸的气流。在一个示例中，中心节气门可被定位在发动机进气歧管上游的发动机进气系统中，所述进气歧管将空气从中心节气门路输送至发动机汽缸。进气歧管流道将来自进气歧管的空气导向汽缸进气道。被定位在每个汽缸进气道内或可替换地定位在每个进气歧管流道内的端口节气门调节进入独立的发动机汽缸的气流。然而，当中心节气门与端口节气门组合时，在较低发动机负荷下会出现发动机汽缸之间的汽缸充气分布不均。
[0002]中心节气门和端口节气门还可与涡轮增压器组合，从而提高发动机输出扭矩。然而，在具有中心节气门和端口节气门的系统中可以出现涡轮增压器迟滞(例如，延迟响应时间)，这是由于增加的进气歧管填充时间和/或节气门定位，其可以增强稳态发动机操作，但其也可以降低瞬时发动机性能。
【发明内容】
[0003]本文的发明人已认识到上述限制并且已研发出发动机操作方法，其包含:操作具有中心节气门和端口节气门的发动机；以及响应于多个端口节气门之间的流量分布差大于阈值流量分布差以及发动机气流小于阈值气流，增加端口节气门打开量和减少中心节气门打开量。此外，在一个示例中，本发明人调整中心节气门和端口节气门，以便响应于比阈值更少的涡轮速度而在端口节气门两端出现比中心节气门两端更大的压降。
[0004]通过增加端口节气门打开量和降低中心节气门打开量，可以改善发动机汽缸之间的充气分布。特别地，在端口节气门角度的小变化能够对汽缸充气产生大影响的情况下，能够减少用端口节气门来调节汽缸气流。作为替代，至汽缸的流量能够通过中心节气门调节。以这种方式，可以降低汽缸分布不均的可能性。另外，可以增加中心节气门打开量，同时端口节气门打开量减少，从而允许进气歧管填充空气，以便当响应于增加的加速器需求而打开端口节气门时，耦接至发动机的涡轮增压器更加快速地自旋。
[0005]在另一个实施例中，发动机操作方法包含:操作具有中心节气门和端口节气门的发动机；在具有第一发动机转速和扭矩需求的第一模式中，调整中心节气门和端口节气门，以便在端口节气门两端出现比中心节气门两端更大的压降，以响应于小于阈值的涡轮速度；以及在具有第一发动机转速和扭矩需求的第二模式中，调整中心节气门和端口节气门，以便在中心节气门两端出现比端口节气门两端更大的压降，以响应于大于阈值的涡轮速度。
[0006]在另一个实施例中，端口节气门为多个端口节气门中的一个，并且还包含增加端口节气门打开量和减少中心节气门打开量，以响应于多个端口节气门之间的流量分布差大于阈值流量分布差以及发动机气流小于阈值气流。
[0007]在另一个实施例中，在通过端口节气门供应空气的汽缸的进气冲程期间，中心节气门两端出现比端口节气门两端更大的压降。[0008]在另一个实施例中，在通过端口节气门供应空气的汽缸的进气冲程期间，端口节气门两端出现比中心节气门两端更大的压降。
[0009]在另一个实施例中，中心节气门位于端口节气门上游的发动机进气路径内。
[0010]在另一个实施例中，一种用于控制发动机的系统包含:发动机，该发动机包括涡轮增压器、中心节气门以及多个端口节气门；和控制器，该控制器包括可执行指令，该可执行指令被存储在非临时性存储器中，以便响应于涡轮增压器涡轮速度而操作中心节气门和多个端口节气门。
[0011 ] 在另一个实施例中，所述系统还包含调整中心节气门和多个端口节气门中的一个端口节气门，以便在响应于涡轮增压器涡轮速度小于阈值而通过一个端口节气门接收空气的汽缸的第一进气冲程期间，一个端口节气门两端出现比中心节气门两端更大的压降。
[0012]在另一个实施例中，所述系统还包含用于操作中心节气门和一个端口节气门的额外的指令，以便在响应于涡轮增压器涡轮速度大于阈值而通过一个端口节气门接收空气的汽缸的第二进气冲程期间，在中心节气门两端出现比一个端口节气门两端更大的压降。
[0013]在另一个实施例中，所述系统还包含额外的指令，其用于响应于比阈值更大的多个端口节气门之间的流量分布差而调整中心节气门和多个端口节气门的位置。
[0014]在另一个实施例中，所述额外的指令响应于大于阈值的流量分布差而增加多个端口节气门中的每个的打开量。
[0015]在另一个实施例中，所述额外的指令响应于小于阈值的流量分布差而增加多个端口节气门中的每个的关闭量。
[0016]本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可提供改善的瞬时扭矩响应时间。此外，所述方法可提供较低发动机负荷下的改善的汽缸空气燃料控制，从而改善发动机排放。另外，部分方法可被应用于自然进气式发动机。
[0017]当单独通过附图或结合附图时，将通过以下【具体实施方式】更清晰地明白本说明书的上述优点和其他优点以及特征。
[0018]应理解，提供上述
【发明内容】
是要以简化的形式介绍所选概念，所述概念将在【具体实施方式】中得到进一步说明。这并不意味着确立要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由【具体实施方式】后的权利要求唯一限定。另外，要求保护的主题不被限制于解决上述或在本发明中任何部分中指出的任何缺点的实施方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1示出了发动机的示意图；
[0020]图2示出了示例性的发动机操作模式图；
[0021]图3示出了发动机操作顺序的模拟示例；以及
[0022]图4示出了关于操作发动机的示例性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023]本说明书涉及控制如图1的示例所示的发动机的端口节气门。在一个示例中，中心节气门和端口节气门被一起调节以提供在低发动机负荷下的改善的发动机操作和改善的发动机扭矩响应。可以根据图4的方法和图2的发动机图示控制中心和端口节气门，从而提供图3所示的操作顺序。
[0024]参考图1，通过电子发动机控制器12控制包含多个汽缸的内燃发动机10，所述多个汽缸中的一个汽缸在图1中示出。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36置于汽缸壁36内并且被连接至曲轴40。燃烧室30被显示为分别经进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。进气门和排气门中的每个均可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。可以通过进气凸轮传感器55确定进气凸轮51的位置。可以通过排气凸轮传感器57确定排气凸轮53的位置。
[0025]燃料喷射器66被显示为定位为将燃料直接喷射至汽缸30中，其被本领域技术人员称为直接喷射。可替代地，燃料可以被喷射至进气道，这被本领域技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66输送与控制器12提供的脉冲宽度成比例的液体燃料。通过燃料系统(未示出)将燃料输送至燃料喷射器66，所述燃料系统包括燃料箱、燃料泵以及燃料轨道(未示出)。
[0026]进气歧管44由压缩机162供应空气。排气旋转涡轮164被耦接至轴161，从而驱动压缩机162。在一些示例中，包括旁通道，以便在所选工况期间，排气可绕过涡轮164。此外，在一些示例中，压缩机旁通道可以被提供用于限制由压缩机162提供的压力。
[0027]另外，示出的进气歧管44与中心节气门62连通，所述中心节气门62调整节流板64的位置，从而控制来自发动机进气42的气流。可以电气地操作中心节气门62。端口节气门83通过约束或打开进气道81来控制进入汽缸30的气流。在具有多个汽缸的发动机中，可以提供多个独立受控的端口节气门，以便第一汽缸的端口节气门可以区别于其他汽缸的端口节气门定位。
[0028]无分电器点火系统88响应于控制器12而通过火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126被示为耦接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替换地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。
[0029]在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，能够使用多个排放控制装置，其中的每个均带有多个催化剂砖。在一个示例中，转化器70可以是三元催化剂。
[0030]控制器12在图1中被示为传统的微计算机，所述控制器12包括:微处理器单元102、输入/输出端口 104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110以及传统的数据总线。控制器12被示为接收来自耦合至发动机10的传感器的各种信号，除了上述那些信号之外，还包括:来自耦合至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);位置传感器134，其被耦合至加速器踏板130以感测由脚132调节的加速器位置；来自耦合至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120 (例如，热线式气流计)的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。还可感测大气压(传感器未被示出)，以便由控制器12处理。在本说明书的优选方面中，发动机位置传感器118在曲轴的每次旋转中产生预定数量的相等间距的脉冲，由此能够确定发动机转速(RPM)0
[0031]在一些实施例中，发动机可被耦接至混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可具有并联配置、串联配置、或其变体或组合。此外，在一些实施例中，可以采用其他发动机配置，例如柴油发动机。
[0032]在操作期间，发动机10中的每个汽缸通常经历四个冲程循环:所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程。通常，在进气冲程期间，排气门54关闭，而进气门52打开。空气经进气歧管44引入到燃烧室30中，并且活塞36移至汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36接近汽缸底部并且在其冲程末端的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36移向汽缸盖，以便在燃烧室30内压缩空气。活塞36在其冲程末端并且最接近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在以下被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在以下被称为点火的处理中，通过已知的点火装置，例如火花塞92，点燃被喷射的燃料，从而引起燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动活塞36返回至BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最终，在排气冲程期间，排气门54打开，从而将燃烧的空气燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。应当注意，以上所述仅作为示例，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，例如以提供正或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他的示例。
[0033]现在参考图2,示出了示例性的发动机操作模式图。本图包括标有发动机转速的X轴和标有制动平均有效压力(BMEP)的Y轴。BMEP在Y轴箭头方向上增大。发动机转速在X轴箭头方向上增大。
[0034]区域A被显示为位于曲线206下方的阴影区域。区域A为低发动机负荷区域，其中在端口节气门少量打开以限制汽缸充气时，在发动机汽缸之间可以出现气流分布不均。端口节气门和进气道之间的间隙差或其他公差(例如端口节气门角度中的小差异)可以导致分布不均。因此，在区域A中，将端口节气门打开至这样的程度，其中在汽缸通过端口节气门接收空气的进气冲程期间，在中心节气门两端出现比端口节气门两端更大的压降。
[0035]区域B为位于曲线206上方并且位于曲线202和204之间的非阴影区域。区域B为在较低发动机转速下延伸至较高发动机负荷的中等发动机转速和负荷区域。在区域B中，将端口节气门打开至这样的程度，其中在汽缸通过端口节气门接收空气的进气冲程期间，在中心节气门两端出现比端口节气门两端更小的压降。因为进气歧管压力朝向大气压力增大或增大至高于大气压力，所以这种节气门调整提供了较低发动机泵送做功和改善的瞬时发动机响应。通过响应于压缩机涡轮速度而将曲线204调整为延伸到曲线204a或204b的位置，可增加或减少区域B的尺寸。特别地，在涡轮速度更高的工况期间，曲线204可延伸至曲线204b的位置，以便能够降低进气歧管压力和/或以便在汽缸通过端口节气门接收空气的进气冲程期间，相对于中心节气门两端的压降而降低端口节气门两端的压降。在当涡轮速度低于曲线204b所基于的涡轮速度时的工况期间，曲线204可延伸至曲线204a的位置。当涡轮速度低于曲线204a和204b的涡轮速度时，区域B向外延伸至204，其中与曲线204a和204b相比较，在204处，在汽缸通过端口节气门接收空气的进气冲程期间，相对于中心节气门两端的压降而减少端口节气门两端的压降。以这种方式，通过增加端口节气门两端的压降，可在区域B中以较高的进气歧管压力操作发动机，以便可在短时间段内增加被引入汽缸的空气量。因为需要较少的进气歧管填充来增加汽缸压力，所以可以更快地增加汽缸空气压力。
[0036]区域C被示出为位于曲线202下方和曲线204上方的阴影区域。区域C为高发动机转速和负荷区域，在该区域内，端口节气门大量打开，从而允许增加的气流进入汽缸。通过中心节气门控制进入发动机汽缸的气流。特别地，端口节气门打开到这样的程度，其中在中心节气门两端出现比端口节气门两端更大的压降。
[0037]现在参考图3，示出了模拟的示例性的发动机操作顺序。通过图1中的系统执行图4的方法，可提供图3的顺序。
[0038]图3顶部的第一幅图代表与时间相对的发动机转速。Y轴代表发动机转速，并且发动机转速在Y轴箭头的方向上增加。X轴表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
[0039]图3顶部的第二幅图代表与时间相对的涡轮增压器的涡轮速度。Y轴代表涡轮增压器的涡轮速度，并且涡轮增压器的涡轮速度在Y轴箭头的方向上增加。X轴表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。水平线302代表阈值涡轮速度，其中可以判定涡轮自旋加速至这样的水平，即可在期望速率下将空气提供至发动机，以便几乎不存在涡轮增压器迟滞时间。
[0040]图3顶部的第三幅图代表与时间相对的发动机汽缸制动平均有效压力(BMEP)。Y轴代表BMEP，并且BMEP在Y轴箭头的方向上增加。X轴表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。水平线304代表阈值BMEP或汽缸负荷，其中可判定期望在中心节气门两端具有比端口节气门两端更大的压降，从而降低汽缸分布不均。
[0041]图3顶部的第四幅图代表在两个发动机汽缸之间发动机汽缸流量分布不均。Y轴代表发动机汽缸流量分布不均，并且发动机汽缸流量分布不均在Y轴箭头方向上增加。X轴表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。水平线306代表阈值汽缸流量分布不均限制。
[0042]图3顶部的第五幅图代表与时间相对的中心节气门位置。Y轴代表中心节气门位置，并且中心节气门打开量在Y轴箭头的方向上增加。X轴表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
[0043]图3顶部的第六幅图代表与时间相对的端口节气门位置。Y轴代表端口节气门位置，并且端口节气门打开量在Y轴箭头的方向上增加。X轴表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
[0044]在时间Ttl处，发动机转速处于中等水平，并且涡轮速度大于响应于增加的发动机扭矩需求而提供期望的发动机扭矩的速度。汽缸BMEP也处于中等水平，并且汽缸流量分布不均处于低水平。中心节气门打开相对大的量，并且端口节气门打开至中等水平。
[0045]在时间T1处，发动机负荷开始增加，如通过汽缸BMEP中的增量所指示的。发动机转速也随着发动机负荷增加而增加。涡轮速度也随着发动机排气流率的增加而增加。中心节气门位置开始关闭，并且端口节气门开始打开。打开端口节气门增加了汽缸空气流量，并且关闭中心节气门降低了进气歧管压力，以便汽缸可以通过中心节气门被至少部分地节流。
[0046]在时间T1和T2之间，发动机负荷继续增加，并且端口节气门打开量随着发动机负荷的增加而继续打开。中心节气门打开量减小至这样的水平，其中当燃料与进入汽缸的空气组合时，通过中心节气门和端口节气门的流量提供了期望的发动机扭矩水平。发动机转速和涡轮速度同样增加，同时汽缸流量分布不均保持在低水平。
[0047]在时间T2处，发动机负荷减少，如通过BMEP降低所指示的。发动机转速也下降，并且汽缸分布不均处于低水平。涡轮速度保持在高水平，但是随着排气流由于较低的发动机转速和负荷而下降，该涡轮速度也随之开始下降。关闭端口节气门，从而降低汽缸空气流量，以响应于较低的发动机负荷，并且中心节气门打开量被增大。
[0048]在时间!和!之间，增加发动机负荷，并且汽缸BMEP和发动机转速增加以响应于发动机负荷增加。同样增加涡轮速度，并且汽缸流量分布不均处于较低水平。部分关闭中心节气门，并且增加端口节气门打开量。
[0049]在时间T3处，在发动机负荷中存在更明显的降低。汽缸BMEP以增大的速率下降，并且发动机转速随着BMEP的降低而降低。涡轮速度随着BMEP的降低开始变慢。部分关闭端口节气门，以便降低汽缸空气流量，并且少量增加中心节气门打开量。
[0050]在时间T4处，端口节气门打开量降低至这样的水平，其中汽缸之间的流量分布不均可增加至大于汽缸流量分布阈值306的水平，如通过汽缸流量分布不均曲线所指示的。此外，在汽缸通过端口节气门接收空气的进气冲程期间，端口节气门两端的压降大于中心节气门两端的压降。基于进气歧管压力和端口节气门位置，可以推断出汽缸流量分布不均水平。在一个示例中，当端口节气门打开得比阈值水平更少时进气歧管压力大于阈值压力的时候，推断出汽缸流量分布不均大于阈值水平。响应于汽缸分布不均超过阈值水平，打开端口节气门，并且关闭中心节气门，其中通过端口节气门位置和进气歧管压力来估算分布不均水平。
[0051]在时间T5处，发动机达到怠速，并且少量增加汽缸BMEP。此外，汽缸流量分布不均随着端口节气门打开量的增加和中心节气门打开量的减少而降低。增加端口节气门打开量将端口节气门两端的压降减少至低于中心节气门两端的压降的水平。涡轮速度继续下降，但是该速度保持在阈值涡轮速度302以上，其中可以预期发动机的期望的扭矩响应。
[0052]在时间T6处，发动机处于怠速，并且涡轮速度下降至低于阈值涡轮速度302。增加中心节气门打开量，并且减少端口节气门打开量。打开中心节气门和部分关闭端口节气门将端口节气门两端的压降增加至大于中心节气门两端的压降的水平。进气歧管压力同样增加，使得如果要求增加发动机扭矩，则可获得空气。汽缸流量分布不均保持在较低水平，同时部分关闭端口节气门，并且增加中心节气门打开量。
[0053]在时间1~7处，增加发动机负荷，并且以期望的速率增加汽缸BMEP，这是因为在无需填充进气歧管的情况下，可将空气提供至发动机汽缸。发动机转速和涡轮速度随着增加的BMEP而增加。端口节气门打开量增加，从而增加汽缸气流，并且中心节气门位置有所降低，以便提供期望的发动机负荷。
[0054]在时间T7和图的末尾之间，涡轮速度增加至高于阈值涡轮速度302的水平，并且汽缸流量分布不均保持在较低水平。中心节气门打开量同样增加，从而提供期望水平的发动机扭矩。
[0055]以这种方式，可调整中心节气门和端口节气门，从而提供被改善的扭矩响应并且降低涡轮增压器延迟。此外，可调整端口节气门以响应于汽缸分布不均，从而改善发动机空气燃料比控制，以及提供在较低发动机负荷下产生更均匀的扭矩。
[0056]现在参考图4，示出了操作发动机的示例性方法的流程图。图4的方法可作为可执行指令存储在图1的系统中的控制器12的非临时性存储器中。在一些示例中，对于自发动机停止后的预定数量的燃烧事件或时间，可不执行图4的方法，以便节气门位置不响应于启动条件。
[0057]在402处，方法400确定发动机工况。发动机工况可包括，但不限于:发动机转速、发动机负荷、发动机扭矩需求、进气歧管压力、涡轮速度以及汽缸流量分布不均。在确定发动机工况之后，方法400前进至404。
[0058]在404处，方法400判定发动机转速和负荷是否在第一速度和负荷范围内。在一些示例中，发动机负荷可被确定为汽缸空气容积与汽缸空气量的比率。在其他示例中，BMEP可被用作发动机负荷的替代。在一个示例中，当在类似于图2的区域A的范围内操作发动机时，发动机转速和负荷可在第一速度和负荷范围内。如果方法400判定发动机转速和负荷位于第一范围内，则答案为是，并且方法400前进至420。否则，答案为否，并且方法400前进至406。
[0059]在420处，方法400判定端口节气门(或发动机汽缸)之间的发动机气流分布是否大于阈值水平。如果在汽缸之间存在比阈值水平更大的流量差，则答案为是，并且方法400前进至422。否则，答案为否，并且方法400前进至424。
[0060]应当注意的是，通过由凭经验确定的存储在存储器中的表格内的汽缸流值获得的进气歧管压力和端口节气门位置可以估算发动机汽缸之间的流量分布。可通过进气歧管压力和端口节气门位置索引所述表格。可替换地，通过氧气传感器感测从发动机汽缸排放的排气氧浓度的差而得到的输出可以估算汽缸分布不均。从发动机汽缸排放的排气中的氧的差越大，流量分布的差异越大。在又一个示例中，可通过发动机转速估算发动机汽缸之间的流量分布。特别地，比较在汽缸中的燃烧后汽缸间的发动机转速的差。燃烧后发动机转速的差指示汽缸流量分布不均的水平。在再一个示例中，可通过汽缸压力传感器确定汽缸流量分布不均。因流量分布差导致的具有过量空气的汽缸可在汽缸中燃烧稀混合物以及降低汽缸扭矩。如果汽缸间的压力差超过阈值水平，则可估算发动机汽缸之间的流量分布差已超过阈值。
[0061]在422处，方法400调整中心节气门位置和端口节气门位置，以便在汽缸通过端口节气门引入空气的进气冲程期间端口节气门两端的压降小于在所述进气冲程期间中心节气门两端的压降。然而，在一些示例中，可增加端口节气门打开量并且增加中心节气门关闭量，以响应于发动机汽缸间增加的流量分布不均。以这种方式，至发动机汽缸的流量变得较少受到端口节气门影响，而较多受到中心节气门影响。端口节气门和中心节气门调整的组合还提供了期望的汽缸空气水平，其相应于提供期望的发动机扭矩的空气量。在调整了中心节气门和端口节气门后，方法400前进至退出。
[0062]在424处，方法400调整中心节气门位置和端口节气门位置，以便在汽缸通过端口节气门引入空气的进气冲程期间端口节气门两端的压降大于在进气冲程期间中心节气门两端的压降。然而，在一些示例中，可增加端口节气门关闭量并且可增加中心节气门打开量，以响应于发动机汽缸间减少的流量分布不均。以这种方式，至发动机汽缸的流量变得较少受到中心节气门影响，而较多受到端口节气门影响。端口节气门和中心节气门调整的组合还提供期望的汽缸空气水平，其相应于提供期望的发动机扭矩的空气量。在调整了中心节气门和端口节气门后，方法400前进至退出。
[0063]在406处，方法400判定发动机转速和负荷是否在第二范围内。在一个示例中，第二发动机转速和负荷范围可以类似于由图2中的区域B指示的转度和负荷范围。如果方法400判定发动机转速和负荷位于第二范围内，则答案为是，并且方法400前进至408。否则，答案为否，并且方法400前进至410。
[0064]在408处，方法400判定涡轮增压器涡轮速度是否比阈值速度更小。阈值涡轮速度可基于应用和工况而改变。在一个示例中，阈值涡轮速度为这样的涡轮速度，在该涡轮速度以上，可以预期可提供期望的发动机扭矩。如果判定涡轮速度小于阈值速度，则答案为是，并且方法400前进至412。否则，答案为否，并且方法400前进至410。
[0065]在410处，方法400调整中心节气门位置和端口节气门位置，以便在汽缸通过端口节气门引入空气的进气冲程期间端口节气门两端的压降小于在所述进气冲程期间中心节气门两端的压降。然而，在一些示例中，可增加端口节气门打开量并且可增加中心节气门关闭量，以响应于发动机汽缸间增加的流量分布不均。以这种方式，可减少进气歧管压力，并且因为涡轮速度处于允许快速扭矩响应的较高水平而提供了期望的发动机扭矩响应。此夕卜，打开端口节气门可降低在较高发动机转速和负荷下的发动机泵送做功。端口节气门和中心节气门调整还提供期望的汽缸空气水平，其相应于提供期望的发动机扭矩的空气量。在调整了中心节气门和端口节气门后，方法400前进至退出。
[0066]在412处，方法400调整中心节气门位置和端口节气门位置，以便在汽缸通过端口节气门引入空气的进气冲程期间端口节气门两端的压降大于在进气冲程期间中心节气门两端的压降。然而，在一些示例中，可增加端口节气门关闭量并且可增加中心节气门打开量，以响应于涡轮速度。以这种方式，可以提升进气歧管压力，以便空气可以比较低水平的进气歧管压力下更快的速率被提供至发动机汽缸。端口节气门和中心节气门调整的组合还提供了期望的汽缸空气水平，其相应于提供期望的发动机扭矩的空气量。在调整了中心节气门和端口节气门后，方法400前进至退出。
[0067]以这种方式，提供图4的方法以用于调整中心节气门和端口节气门，从而提供改善的瞬时扭矩响应以及降低的汽缸到汽缸分布不均(例如，在发动机循环期间，汽缸到汽缸的空气量的差)的可能性。结果，可以至少部分地改善发动机性能和排放。
[0068]如本领域普通技术人员将意识到的，图4所述方法可代表任何数量的处理策略中的一个或更多，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程、等等。类似地，所示的各种步骤或功能可按照所示顺序执行、并列执行、或在一些情况下被省略。同样地，未必需要按照所述处理的顺序来实现本文所描述的目的、特征和优点，其被提供是为了便于说明和描述。尽管没有详尽地说明，但是本领域普通技术人员将认识到基于使用的特定策略，可以重复地执行所述步骤或功能中的一个或更多。
[0069]这是本说明书的结论。本领域技术人员通过阅读本说明书，在不背离本说明书的精神和范围的情况下，将会想到许多替换和修改。例如，使用天然气、汽油、柴油或可替换的燃料配置操作的单个汽缸、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12以及V16发动机均能够使用本说明书获得优点。
【权利要求】
1.一种发动机操作方法，其包含: 操作具有中心节气门和多个端口节气门的发动机；以及 响应于所述多个端口节气门之间的流量分布差大于阈值流量分布差以及发动机空气流量小于阈值空气流量，增加端口节气门打开量和减少中心节气门打开量。
2.根据权利要求1所述的发动机操作方法，其中通过发动机转速估算所述流量分布差。
3.根据权利要求1所述的发动机操作方法，其中通过排气氧传感器估算所述流量分布差。
4.根据权利要求1所述的发动机操作方法，其中通过压力传感器估算所述流量分布差。
5.根据权利要求1所述的发动机操作方法，还包含响应于所述多个端口节气门之间的所述流量分布差小于所述阈值流量分布差，以所述多个端口节气门中的一个两端的压降大于所述中心节气门两端的压降操作所述发动机。
6.根据权利要求1所述的发动机操作方法，还包含对于自发动机停止后的预定数量的燃烧事件，不增加所述端口节气门打开量以及不减小所述中心节气门打开量。
7.根据权利要求1所述的发动机操作方法，其中在增加所述端口节气门打开量时，进一步打开所述多个端口节气门。
8.根据权利要求1所述的发动机操作方法，其中通过进气歧管压力和端口节气门位置估算所述流量分布差。
9.一种发动机操作方法，其包含: 操作具有中心节气门和端口节气门的发动机； 在具有第一发动机转速和扭矩需求的第一模式中，调整所述中心节气门和所述端口节气门，以便响应于涡轮速度小于阈值，使所述端口节气门两端出现的压降大于所述中心节气门两端出现的压降；以及 在具有所述第一发动机转速和扭矩需求的第二模式中，调整所述中心节气门和所述端口节气门，以便响应于涡轮速度大于所述阈值，使所述中心节气门两端出现的压降大于所述端口节气门两端出现的压降。
10.根据权利要求9所述的发动机操作方法，其中所述第一发动机转速和扭矩需求小于阈值发动机转速和阈值扭矩需求。
【文档编号】F02D9/00GK103452675SQ201310180829
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月16日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】T·G·利昂, J·N·阿勒瑞 申请人:福特环球技术公司