主动式排气脉冲管理的制作方法_3

文档序号:8315338阅读:来源:国知局
管件可以延伸到集成的排气歧管的外部,并在排气涡轮的上游合并。
[0040]图2B和图2C示出了体积及其阀的更详细的图。体积控制阀137包含致动器13、连杆15,其中连杆15移动转动臂17,转动臂17继而致动阀挡板19,以打开和关闭体积135的入口。在一些示例中,致动器可以是真空致动器,其被耦接至由控制器12管理的真空调节阀。如在本文中所描述的,可以基于来自控制器的信号关闭或打开阀挡板19,控制器取决于发动机工况并且基于涡轮增压器是否将要提供更多升压来调整该位置。
[0041]在一个示例中,致动器13可以经由这样的轴控制阀,该轴延伸穿过排气通道,可选地通过与排气通道物理上分开并且不与排气通道连通的通道的内孔。这种布置可以减少致动器上的热负载。
[0042]注意,图2A-2C近似按比例绘制,但如果需要,可以使用其他相对尺寸。
[0043]在图3处示出了可以由控制器12执行的示例例程。具体地,该例程可以确定初始体积控制阀位置,然后基于发动机工况(包括基于发动机限制、瞬变等),可以经由图3-5的具体例程和子例程进一步更改阀位置。该例程还可以使废气门调整和EGR阀调整(包括HP-EGR和LP-EGR调整)能够与体积控制阀调整相协调,以改善发动机性能和扭矩输出。
[0044]在302处,该例程包括估计和/或测量发动机工况。例如,这些可以包括发动机转速、扭矩需求、催化剂温度、发动机温度、排气空燃比、MAP、MAF、大气压力等。在304处,基于估计的发动机工况,可以确定初始体积控制阀位置。例如,在稳态状况下,如果发动机转速超过导致排气歧管中的更高排气压力的阈值,则可以打开体积控制阀以减少泵气损失。如果发动机转速低于阈值转速并且排气压力低于可接受极限,则关闭体积控制阀。在306处,可以确定发动机启动状况是否存在。这些状况可以是冷启动或热启动。发动机启动可以包括经由马达(诸如启动马达)从静止起动转动发动机。为了加快为踩加速器踏板准备的涡轮升压系统中的排气涡轮加速旋转(spool-up),可以迅速地增加排气压力。为了实现它,可以至少在发动机启动的早期部分期间暂时关闭体积控制阀,以升高排气歧管压力并加快涡轮加速旋转。
[0045]如果发动机启动状况存在,则在308处,该例程将关闭体积控制阀,以便为涡轮增压器提供高排气压力。废气门调整可以与对应的体积控制阀移动相协调,并且基于对应的体积控制阀移动。
[0046]在发动机启动已经完成(热启动或冷启动)之后,该例程进入到310,在310中可以确定是否存在任何瞬变。例如,可以确定是否存在扭矩需求的突然增加(例如,由于踩加速器踏板)。如果是,则在312处,该例程包括基于瞬变状况调整体积控制阀以满足瞬变扭矩需求。如图4将会详述的,这可以取决于升压压力和排气压力。废气门调整可以与对应的体积控制阀调整相协调,并且基于对应的体积控制阀调整。
[0047]在314处,可以确定减速燃料切断(DFSO)状况是否已经满足。DFSO事件可以响应于扭矩需求小于阈值,例如在松加速器踏板期间。在其中,汽缸燃料喷射可以被选择性地停止。在发动机被配置为响应于怠速停止状况被选择性地停用的替代示例中,响应于怠速停止运转被执行(其中汽缸燃料喷射被停用同时火花也被停用),可以确认发动机停用。如果DFSO被确认,则在316处,该例程关闭或维持关闭的体积控制阀。废气门调度和位置将会基于DFSO的指示,以增加涡轮转速,并改善对下一次踩加速器踏板的响应性。
[0048]在318处,可以确定是否存在发动机爆震的任何指示。如果是,则在320处,该例程包括打开体积控制阀以降低排气压力。因此,发动机爆震可以是由于汽缸的火花点火事件之后发生在汽缸中的异常燃烧事件而导致的。这会导致汽缸中的高压,并且因此导致更高的排气压力。基于其他发动机状况和爆震的存在,控制器可以打开体积控制阀,以允许压力消散。相反,无意地准许排气到发动机汽缸内可能会引起发动机爆震,因此体积控制阀的打开不仅能够减少排气的无意准许,而且能够减少导致的发动机爆震。
[0049]继续图3,该例程还包括调整VCT、节气门位置、火花正时、汽缸燃料供给和被输送至有爆震倾向的汽缸的EGR中的一个或更多个,该调整基于体积控制阀位置。因此,这些可以包括被用来解决爆震的致动器调整。例如,响应于爆震的指示,可以延迟火花正时,其中基于体积控制阀的打开应用火花延迟量。
[0050]在322处,可以确定是否预期到由于体积控制阀调整(诸如由于在308-320处的先前的阀调整中的任一个)而导致的扭矩扰动。如果是,则在324处,该例程包括调整一个或更多个发动机扭矩致动器以减少即将发生的扭矩扰动的影响。通过调整体积控制阀运转的正时,扭矩扰动可以被更好地掩盖,从而改善车辆操作者的驾驶感觉。在一个示例中,可以使体积控制阀调整的正时与变速器事件部分地重叠,从而减少扭矩冲击(bump)的影响,由此改善驾驶性能。参照图5描述了为了掩盖扭矩扰动而执行的示例扭矩致动器调整和体积控制阀正时调整。
[0051]以此方式,通过单独或结合废气门和EGR阀调整使用体积控制阀调整,能够提供升压益处的发动机运转范围被提高。总的来说,提高了发动机性能,同时还改善了燃料经济性。
[0052]现在转向图4,示出了可以在增加的扭矩需求期间(诸如在踩加速器踏板之后)执行的示例例程400。该方法允许减少涡轮迟滞。
[0053]在402处,该例程包括估计和/或测量发动机工况,诸如发动机转速、发动机冷却液温度、排气催化剂温度、扭矩需求、BP、MAP、MAF等。在404处,该例程检查歧管29中的平均排气压力是否低于阈值压力。基于发动机RPM、气流、升压压力以及其他参数估计平均排气压力。如果排气压力低于阈值,则在406处,关闭体积控制阀,从而允许高压进入涡轮增压器90。如果排气压力超过阈值,则在408处,打开体积控制阀,从而降低排气压力并防止汽缸22和24中的排气门被迫打开。
[0054]在410处,踩加速器踏板可以被确认。例如,可以确定扭矩需求是否已经在阈值时间内增加多于阈值量,和/或加速器踏板已经被压低多于阈值量。踩加速器踏板可以是从怠速状况(例如,踏板在充分释放的位置)或从稳态巡航状况(例如,踏板被部分地压低)开始的踩加速器踏板。如果踩加速器踏板状况没有被确认,则在414处,该例程包括使体积控制阀离开其在406或408处确定的当前位置。此外,残余物可以经由(多个)EGR系统从发动机排气装置被再循环至发动机进气装置,其中阀被调整至在402处确定的设置,以满足扭矩需求。这包括,在发动机系统包括LP-EGR系统的情况下调整LP-EGR阀,而在发动机系统包括HP-EGR系统的情况下调整HP-EGR阀,以提供经确定的排气再循环量。
[0055]如果踩加速器踏板被确认,则在412处,该例程执行对升压压力水平的检查。如果升压压力小于阈值,则在416处,关闭体积控制阀,以减少涡轮迟滞,并且可能地以高排气压力的代价提高升压压力。因此,即使排气压力高于阈值水平也可以关闭阀,以便响应于踩加速器踏板而加速涡轮增压器并升高升压压力。如果升压压力已经超过阈值,则在418处,该例程执行对排气压力水平的另一检查。如果排气压力低于阈值排气压力,则在420处体积控制阀被关闭(或维持关闭)。如果排气压力超过阈值水平,则在422处体积控制阀被打开(或维持打开)以减少排气门上的压力。
[0056]另外,在424处,响应于在402处估计的踩加速器踏板或发动机扭矩需求,可以基于给定的体积控制阀位置来调整被耦接在排气涡轮两端的废气门的位置。通过关闭废气门,能够进一步增加排气歧管压力。例如,当升压压力低于阈值时并且当体积控制阀被关闭时,可以朝向完全关闭位置移动废气门。替代地,当歧管中的排气压力高到足以迫使排气门58和60打开并且体积控制阀处于打开位置时,还可以打开废气门阀,以使更多排气转向远离歧管,并允许排气压力的进一步降低。只要升压压力已经超过所需的阈值,这就会发生。
[0057]在426处,该例程包括调整被再循环至发动机进气装置的排气量。具体地,当体积控制阀处于完全关闭位置时,可以减少EGR量。在一些实施例中,发动机可以包括EGR系统,EGR系统具有在LP-EGR通道中的LP-EGR阀以及在HP-EGR通道中的HP-EGR阀,LP-EGR通道用于将排气从涡轮
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