用于连续可变压缩机再循环气门的淤渣检测和补偿的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及用于通过调节可变压缩机再循环气门来改善增压压力控制的方法和系统。
【背景技术】
[0002]发动机系统可配置有增压装置(诸如涡轮增压器或机械增压器)，以用于提供递送到发动机进气歧管的增压空气充气并且提高峰值功率输出。压缩机的使用允许较小排量发动机提供与较大排量发动机一样多的功率，但具有额外的燃料经济效益。然而，压缩机可倾向于发生喘振。喘振可导致噪声、振动和粗糙性(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。为解决压缩机喘振，发动机系统可包括连续可变的压缩机再循环气门(CCRV)，其耦接在压缩机两端以实现增压压力的快速衰减。CCRV可将来自压缩机出口的压缩空气再循环到压缩机入口。在一个示例中，CCRV可被配置成类似于进气节气门蝶阀，使得其可被致动为完全打开、完全关闭或定位在其间。
[0003]在发动机的整个使用寿命中，沉积物诸如淤渣(sludge)可在节气门主体上积累并且减小针对给定节流板角度的有效气流速率。作为一个示例，本发明人已经认定，淤渣不仅可以积累，而且还可降低在一定范围的节气门角度内的气流量。
[0004]针对增压控制而控制CCRV的其他尝试包括响应于CCRV劣化而调节除CCRV之外的废气门和/或进气节气门。一种示例方法通过Jankovic等人在US 2014/0260241A1中示出。其中，基于CCRV对改变其位置的命令的响应来确定CCRV劣化，其中CCRV响应是通过位置传感器测量。
[0005]然而，本文的发明人已经认识到，即使调节其他致动器，仍不能充分地解决在气门主体上的淤渣积累的问题。另外，即使感测到CCRV位置，淤渣仍然可以不利地影响流量控制。例如，气门可被准确控制到期望位置，而由于淤渣积聚，期望位置的流量少于在没有淤渣积聚的情况下期望的流量，并且因此总体流量控制可劣化。另外，由于淤渣可逐渐在气门主体上积累，因此即便CCRV对所述命令的响应不准确，CCRV仍然可以是可操作的。
【发明内容】
[0006]在一个示例中，上述问题可通过一种方法解决，所述方法包括:基于再循环流量，调节位于发动机的压缩机再循环通道内部的气门的位置，所述再循环流量基于在压缩机再循环通道出口下游并在通道入口上游的总进气流量与进入发动机汽缸的总发动机流量之差。
[0007]以这样的方式，可估计再循环流量，并且通过准确地控制通过CCRV的再循环流量，可解决发动机喘振。另外，可基于估计的再循环流量来估计在气门主体上的淤渣积累。
[0008]作为一个示例，通过被定位在压缩机再循环通道出口下游并在通道入口上游的质量空气流量传感器来测量总进气流率。可基于测量的总进气流量与进入发动机汽缸的总发动机流量之差来估计在压缩机再循环通道中的再循环流量。可基于再循环流量来估计被定位在压缩机再循环通道中的气门上的淤渣积累的总量。然后可基于估计的淤渣积累总量来调节气门位置。
[0009]应当理解，提供上述
【发明内容】
是为了以简化的形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的一系列概念。其并非旨在确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所述主题的范围由在【具体实施方式】后面的权利要求唯一地定义。另外，所要求保护的主题不限于解决上文所述或在本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0010]图1示出了示例性增压发动机系统的示意图。
[0011]图2展示了在节气门上的淤渣积累的作用。
[0012]图3示出了用于压缩机喘振控制的示例性方法的高水平流程图。
[0013]图4示出了用于基于在气门上的淤渣积累量来调节CCRV位置的示例性方法的低水平流程图。
【具体实施方式】
[0014]以下说明涉及用于改善增压发动机系统中的增压压力控制的系统和方法，诸如图1的系统。被定位在压缩机再循环(CR)通道内部的CCRV气门用于调节增压压力。淤渣可在CCRV上积累并且不利地影响气门操作。作为一个示例，图2展示了在节气门上的淤渣积累的作用。图3示出了用于通过控制CCRV进行压缩机喘振控制的示例性方法的高水平流程图。在图4中，CCRV位置可基于在气门主体上的淤渣积累量被进一步调节。
[0015]图1示出示例性涡轮增压发动机系统100的示意图，其中涡轮增压发动机系统100包括多汽缸内燃发动机10和双涡轮增压器120和130。作为一个非限制性示例，发动机系统100可被包括以作为用于客车的推进系统的一部分。发动机系统100可经由进气通道140接收进入环境空气入口 141的进气，其中所述进气可处于环境压力下。排气可通过位于排气通道170和180的最末端处的排气管出口 171和181而从发动机系统100排出到环境中。通过发动机系统100的气流开始于环境空气入口 141，行进通过发动机系统，并且在排气管出口 171或181处结束。如此，发动机系统100内任何组件的上游不包括经过环境空气入口 141的任何物体。发动机系统100内任何组件的下游不包括经过排气管出口 171和181的任何物体。进气通道140可包括空气滤清器156。发动机系统100可为分体式发动机系统，其中进气通道140在空气滤清器156的下游分支成第一平行进气通道和第二平行进气通道，每个平行进气通道包括涡轮增压器压缩机。在所产生的配置中，进气的至少一部分经由第一平行进气通道142被引导至涡轮增压器120的压缩机122，并且进气的至少另一部分经由进气通道140的第二平行进气通道144被引导至涡轮增压器130的压缩机132。
[0016]被压缩机122压缩的总进气的第一部分可经由第一平行分支进气通道146被供应到进气歧管160。以这样的方式，进气通道142和146形成发动机的空气进气系统的第一平行分支。类似地，所述总进气的第二部分可经由压缩机132被压缩，所述第二部分在压缩机132中可以经由第二平行分支进气通道148被供应到进气歧管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平行分支。如图1所示，来自进气通道146和148的进气可在到达进气歧管160之前经由共用进气通道149重新结合，其中在进气歧管160中，进气可被提供到发动机。
[0017]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，上述每个传感器与控制器12通信。进气通道149可包括空气冷却器154和空气进气节气门158。进气节气门158的位置可通过控制系统经由通信地耦合到控制器12的节气门致动器(未示出)来调节。
[0018]可提供用于压缩机喘振控制的压缩机再循环(CR)通道150。具体来讲，为了通过使增压空气从进气节气门入口的上游流动到压缩机入口的上游来减少压缩机喘振，增压压力可快速减小，从而加速增压控制。通过CR通道150的流可通过调节被定位在其中的压缩机喘振气门152的位置而被调整。在一个示例中，压缩机再循环气门152可被配置成与进气节气门蝶阀类似，使得其可被致动为完全打开、完全关闭或定位在其间。因此，再循环气门152在本文中也可称作连续可变压缩机再循环气门，或CCRV。在另一个示例中，CCRV可以不同的方式进行配置(例如，作为提升阀)。应当理解，虽然CCRV被示为被配置用于图1中的V-6双涡轮增压发动机，但CCRV可以类似地应用于其他发动机配置中，诸如应用于1-3、1-4、V-8和具有一个或多个涡轮增压器的其他发动机配置。在示例性配置中，CR通道可定位成使得气流从空气冷却器154的上游行进到在进气通道142和144上游的位置。
[0019]质量空气流量传感器196可被定位在CR通道出口下游并在第一平行进气通道142和第二平行进气通道144上游的进气通道140内。质量空气流量传感器196可测量在C