涡轮增压器压缩机温度控制系统和方法_3

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的输出处的压力时,单向阀184可以使空气流从第二压缩机168流到节气门120。当单向阀184的输入(即第二压缩机168的输出)处的压力小于单向阀184的输出处的压力时,单向阀184可以阻止空气流从第二压缩机168流到节气门120。仅仅举例来说,单向阀184可以是簧片阀或另一合适类型的单向阀。
[0066]截止阀196改变通过截止阀196的排气流。截止阀196也改变通过第二涡轮机旁通阀176、第二涡轮机164和连通管152的排气流。当截止阀196被致动以截止排气流时,来自第二列气缸的排气被导向通过连通管152到第一排气管144。截止阀196可以被致动以截止排气流,例如,以减少或阻止通过第二涡轮机164的排气流。减少通过第二涡轮机164的排气流降低了第二压缩机168的输出,反之亦然。
[0067]ECM 104可以经由增压致动器模块200控制第一和/或第二涡轮增压器提供的增压(例如进气压缩量)。更具体地说,ECM 104可以经由增压致动器模块200控制截止阀196和第一和第二涡轮机旁通阀172和176。例如,增压致动器模块200可以控制第一涡轮机旁通阀172、第二涡轮机旁通阀176和截止阀196的开度以控制第一和第二涡轮增压器。增压致动器模块200还可以控制第一和第二压缩机旁通阀158和166的开度。
[0068]系统还可以包括排气再循环(EGR)阀204,其选择性地使排气改道回至进气歧管116。EGR致动器模块208可以根据来自ECM 104的信号控制EGR阀204。
[0069]可以使用歧管绝对压力(MAP)传感器212来测量进气歧管116内的压力。在不同的实施中,可以测量发动机真空,发动机真空可以指的是环境空气压力与进气歧管116内压力之间的差值。质量空气流量(MAF)传感器214测量进入进气歧管116的质量空气流量。在不同的实施中,可以为每列气缸设置一个MAF传感器。
[0070]可以使用进气温度(IAT)传感器216来测量流入发动机102内的空气的环境温度。可以使用气缸压力传感器来测量气缸内压力。可以为每个气缸设置气缸压力传感器。ECM104可以使用来自这些传感器的信号以便为发动机系统作出控制决策。
[0071]ECM 104可以与变速器控制模块220通信以协调变速器(未示出)中的换档。例如,ECM 104可以在换档期间减小发动机转矩。ECM 104可以与混合控制模块通信以协调发动机102和电动机的运转。
[0072]现在参照图2,给出ECM 104的一种示例实施的原理框图。负载请求模块224可以根据一个或多个驾驶员输入232例如加速器踏板位置、制动踏板位置、巡航控制输入、和/或一个或多个其它合适的驾驶员输入来确定负载请求228。附加地或替代地,负载请求模块224可以根据一个或多个其它请求例如ECM 104产生的转矩请求和/或从车辆其它模块例如变速器控制模块220、混合控制模块、底盘控制模块等等得到的转矩请求来确定负载请求228。可以根据负载请求228和/或一个或多个其它车辆操作参数来控制一个或多个发动机致动器。仅仅举例来说,负载请求228可以对应于每缸空气量(APC)、转矩请求或另一合适的参数。
[0073]例如,节气门控制模块236可以根据负载请求228确定目标节气门开度240。节气门致动器模块244可以根据目标节气门开度240调整节气门120的开度。火花控制模块248可以根据负载请求228确定目标火花正时252。火花致动器模块256可以根据目标火花正时252产生火花。
[0074]燃料控制模块260可以根据负载请求228确定一个或多个目标加燃料参数264。例如,目标加燃料参数264可以包括燃料喷射脉冲数量(每燃烧事件)、每个脉冲的正时和每个脉冲的量。燃料致动器模块268可以根据目标加燃料参数264喷射燃料。
[0075]气缸控制模块272可以根据负载请求228确定停用和/或启用气缸的目标数量276。气缸致动器模块280可以根据目标数量276启用和停用发动机102的气缸。EGR控制模块284可以根据负载请求228确定EGR阀204的目标EGR开度288。EGR致动器模块208可以根据目标EGR开度288控制EGR阀204。
[0076]相位器控制模块292可以确定进气和排气凸轮轴的目标相位器位置296。相位器致动器模块300根据目标相位器位置296经由进气和排气凸轮相位器控制进气和排气凸轮轴的定相。在不同的实施中,可以使用无凸轮气门致动器。
[0077]涡轮增压器控制模块304 (还参见图3A至图3B)根据负载请求228确定第一目标旁通阀(BPV)开度(目标BPVI) 308、第二目标旁通阀开度(目标BPV2 ) 312和目标截止阀开度(目标截止)316。增压致动器模块200根据第一目标BPV开度308控制第一涡轮机旁通阀172。增压致动器模块200根据第二目标BPV开度312控制第二涡轮机旁通阀176。增压致动器模块200根据目标截止阀开度316控制截止阀196。例如,增压致动器模块200可以使用脉宽调制(PWM)或以另一合适的方式控制第一涡轮机旁通阀172、第二涡轮机旁通阀176和截止阀196。
[0078]涡轮增压器控制模块304可以根据压缩机温度320选择性地调整第一目标BPV开度308、第二目标BPV开度312和/或目标截止阀开度316。压缩机温度320对应于第二压缩机168的温度。
[0079]温度模块324可以根据一个或多个发动机运转参数328确定压缩机温度320。仅仅举例来说,温度模块324可以根据发动机转速、第二压缩机168的进口处的压力、第二压缩机168的出口处的压力、第二涡轮机旁通阀176的开度和/或截止阀196的开度确定压缩机温度。温度模块324可以使用一个或多个函数或映射来确定压缩机温度320。可以使用传感器测量或根据一个或多个其它测定参数确定发动机运转参数328。在不同的实施中,第二目标BPV开度312和该目标截止阀开度316可以分别用作第二涡轮机旁通阀176的开度和截止阀196的开度。在不同的实施中,压缩机温度320可以替代地使用传感器测量。还可以确定压缩机温度320的变化率。
[0080]现在参照图3A,给出涡轮增压器控制模块304的一种示例实施的原理框图。涡轮增压器控制模块304包括增压控制模块408、第一调整模块412和第二调整模块416。
[0081]ECM 104的目标增压模块404根据负载请求228确定目标增压424。目标增压模块404可以例如使用一个或多个使负载请求228与目标增压424关联的函数或映射来确定目标增压424。目标增压模块404可以根据一个或多个其它参数来确定目标增压424。
[0082]根据目标增压424 —起设置第一目标BPV开度308、第二目标BPV开度312和目标截止阀开度316从而使得第一和第二涡轮增压器一起获得目标增压424。设置第一目标BPV开度308、第二目标BPV开度312和目标截止阀开度316以顺序地控制第一和第二涡轮增压器。顺序地控制第一和第二涡轮增压器可以指的是,当发动机负载小于预定负载时,仅仅使用第一涡轮增压器来提供增压,当发动机负载大于预定负载时,使用第一和第二涡轮增压器两者来提供增压。
[0083]能够通过调整第一涡轮机旁通阀172和/或通过调整截止阀196来调整第一压缩机160的输出。例如,可以减小第一目标BPV开度308以增大第一压缩机160的输出,反之亦然。附加地或替代地,可以减小目标截止阀开度316以增大第一压缩机160的输出,反之亦然。
[0084]当第一目标BPV开度308减小时,增压致动器模块200关闭第一涡轮机旁通阀172,反之亦然。关闭第一涡轮机旁通阀172迫使更多排气流过第一涡轮机156,由此增大第一涡轮机156和第一压缩机160的旋转速度并且增大第一压缩机160的输出。
[0085]当目标截止阀开度316减小时,增压致动器模块200关闭截止阀196,反之亦然。关闭截止阀196迫使更多排气流过第一涡轮机156,由此增大第一涡轮机156和第一压缩机160的旋转速度并且增大第一压缩机160的输出。关闭截止阀196还减少通过第二涡轮机164的排气流,由此减小第二涡轮机164和第二压缩机168的旋转速度并减小第二压缩机168的输出。
[0086]当正使用第一涡轮增压器提供增压时,可以将第二涡轮增压器控制为最大可能转速。如上所述,直到第二压缩机168的输出处的压力大于单向阀184的输出处的压力时单向阀184才打开。控制第二涡轮增压器为最大可能转速使第二涡轮增压器准备好以提供增压并且最小化与提供增压的第二涡轮增压器相关的滞后。
[0087]能够通过调整第二涡轮机旁通阀176和/或通过调整截止阀196来调整第二压缩机168的输出。例如,可以减小第二目标BPV开度312以增大第二压缩机168的输出,反之亦然。附加地或替代地,可以减小目标截止阀开度316以减小第二压缩机168的输出,反之亦然。
[0088]当第二目标BPV开度312减小时,增压致动
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