用于改進(jìn)壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)操作的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本說(shuō)明書(shū)涉及改進(jìn)包含壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的方法和系統(tǒng)。所述方法和系統(tǒng)可以對(duì)具有廢氣門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)尤其有用。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的廢氣門(mén)。如果壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)期望轉(zhuǎn)速，則可以打開(kāi)廢氣門(mén)，從而通過(guò)減少用于轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮機(jī)的排氣能量的總量來(lái)降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。但是，壓縮機(jī)具有慣性，其傾向于保持壓縮機(jī)以其當(dāng)前轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。此外，至少一些排氣能量可能繼續(xù)向轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮機(jī)的渦輪施加力。因此，打開(kāi)廢氣門(mén)不能使進(jìn)氣歧管節(jié)氣門(mén)處的壓力及時(shí)減小。
[0003]快速減小進(jìn)氣歧管節(jié)氣門(mén)處的壓力的一種方法是安裝壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)。該壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)可以與壓縮機(jī)并行設(shè)置，從而壓縮機(jī)的輸出可以被再傳送回到壓縮機(jī)的輸入端，由此減小壓縮機(jī)出口和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管節(jié)氣門(mén)處的壓力。盡管如此，壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)可能暴露于吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料蒸汽和物質(zhì)中，因此流經(jīng)壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)的流動(dòng)變得受限。如果流經(jīng)壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)的流動(dòng)變得受限，則可能更難以控制進(jìn)氣歧管節(jié)氣門(mén)入口的上游壓力。結(jié)果發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的控制可能更困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在此，本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述問(wèn)題并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種診斷方法，其包括:響應(yīng)于診斷請(qǐng)求，至少部分打開(kāi)廢氣門(mén)并調(diào)整壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)至關(guān)閉位置;在至少部分打開(kāi)廢氣門(mén)后至少部分關(guān)閉廢氣門(mén)；響應(yīng)于壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)被調(diào)整的位置來(lái)調(diào)整壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)氣流偏移，從而響應(yīng)于至少部分關(guān)閉廢氣門(mén)而維持中央節(jié)氣門(mén)入口壓力；以及響應(yīng)于氣流偏移而操作壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)。
[0005]在廢氣門(mén)至少部分關(guān)閉后，通過(guò)響應(yīng)于壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)的位置調(diào)整壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)氣流偏移，即使當(dāng)沉積物在壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)內(nèi)形成時(shí)，也有可能提供改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力控制的技術(shù)效果。例如，壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)可以響應(yīng)于調(diào)適壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)的操作的請(qǐng)求而以閉環(huán)模式操作。關(guān)閉廢氣門(mén)將增加壓縮機(jī)輸出，從而流經(jīng)壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)的氣流需要被增加以維持發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管或中央節(jié)氣門(mén)入口處的恒定壓力。在閉環(huán)控制下，壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)打開(kāi)以維持發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管節(jié)氣門(mén)入口處的恒定壓力。監(jiān)控為了使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管節(jié)氣門(mén)入口壓力返回到其初始值壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)必須打開(kāi)的量。未退化的壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)將打開(kāi)較小的量，而退化的壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)需要打開(kāi)更大的量以恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管節(jié)氣門(mén)入口壓力。相對(duì)于標(biāo)稱打開(kāi)量的打開(kāi)量是壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)偏移?？梢愿鶕?jù)傳遞函數(shù)來(lái)控制壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)，該傳遞函數(shù)包括修正的偏移以改進(jìn)壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)控制。
[0006]本說(shuō)明書(shū)可提供幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。具體地，該方案可以在較低的駕駛員命令水平下改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣流控制。另外，該方案可以在松開(kāi)(tip-out)加速器踏板期間改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制。此外，該方案可以應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)或機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0007]本說(shuō)明書(shū)的上述優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)以及特征將通過(guò)以下單獨(dú)的或結(jié)合附圖的【具體實(shí)施方式】變得顯而易見(jiàn)。
[0008]應(yīng)當(dāng)理解，上述提供的
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹將在詳細(xì)說(shuō)明書(shū)中進(jìn)一步描述的一些概念。在這里并不旨在識(shí)別所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，本發(fā)明的范圍由隨附的權(quán)利要求書(shū)唯一限定。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或本公開(kāi)的任一部分中指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說(shuō)明】
[0009]在單獨(dú)或結(jié)合附圖參考具體實(shí)施例的情況下，通過(guò)閱讀實(shí)施例的示例(在此被稱為【具體實(shí)施方式】)，可以更全面地理解本文所描述的優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0010]圖1是發(fā)動(dòng)機(jī)的原理圖；
[0011]圖2是示出節(jié)氣門(mén)和帶有沉積物的節(jié)氣門(mén)的流量的曲線圖；
[0012]圖3示出操作發(fā)動(dòng)機(jī)的示例方法；以及
[0013]圖4示出基于圖3中的方法的發(fā)動(dòng)機(jī)操作序列。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本說(shuō)明書(shū)涉及操作具有壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)。壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)可以被整合到如圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)中。壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)可以展示出與圖2所示的流動(dòng)特性類(lèi)似的流動(dòng)特性。發(fā)動(dòng)機(jī)可以是包括控制器的系統(tǒng)的一部分，該控制器具有用于圖3的方法的指令。圖1的系統(tǒng)和圖3的方法可以操作從而提供圖4的序列。
[0015]參考圖1，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12控制，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10包括多個(gè)氣缸，其中一個(gè)氣缸在圖1中示出。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括燃燒室30和汽缸壁32，活塞36設(shè)置在汽缸壁32中并連接到曲柄軸40。飛輪97和環(huán)形齒輪99耦接到曲柄軸40。起動(dòng)機(jī)96(例如低壓(以低于30伏特操作)電機(jī))包括小齒輪軸98和小齒輪95。小齒輪軸98可以選擇性地推進(jìn)小齒輪95與環(huán)形齒輪99嚙合。起動(dòng)機(jī)96可以直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的前面或發(fā)動(dòng)機(jī)的后面。在一些示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)96可以通過(guò)皮帶或鏈條選擇性地向曲柄軸40提供扭矩。在一個(gè)示例中，當(dāng)不與發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄軸接合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)96處于基礎(chǔ)狀態(tài)(base state)。燃燒室30被顯示為分別通過(guò)進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。每個(gè)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)可以由進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53操作。進(jìn)氣凸輪51的位置可以由進(jìn)氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57確定。進(jìn)氣門(mén)52可以由氣門(mén)激活裝置59選擇性地激活和去激活。排氣門(mén)54可以由氣門(mén)激活裝置58選擇性地激活和去激活。
[0016]燃料噴射器66被顯示為定位成直接噴射燃料到氣缸30中，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的直接噴射。燃料噴射器66與來(lái)自控制器12的脈沖寬度成比例地輸送液體燃料。燃料通過(guò)包括燃料箱、燃料栗和燃料軌(未不出)的燃料系統(tǒng)(未不出)輸送到燃料噴射器66。在一個(gè)示例中，高壓雙級(jí)燃料系統(tǒng)可以用于產(chǎn)生更高的燃料壓力。
[0017]另外，進(jìn)氣歧管44被顯示為與渦輪增壓器壓縮機(jī)162和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口42連通。在其它一些示例中，壓縮機(jī)162可以是機(jī)械增壓器壓縮機(jī)。軸161可以機(jī)械耦接渦輪增壓器渦輪164到渦輪增壓器壓縮機(jī)162?？蛇x的電子節(jié)氣門(mén)62(例如，中央節(jié)氣門(mén)或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管節(jié)氣門(mén))調(diào)整節(jié)流板64的位置以控制從壓縮機(jī)162到進(jìn)氣歧管44的氣流。由于節(jié)氣門(mén)的入口 62在升壓室45中，升壓室45中的壓力可以被稱為節(jié)氣門(mén)入口壓力。節(jié)氣門(mén)出口在進(jìn)氣歧管44中。在一些示例中，節(jié)氣門(mén)62和節(jié)流板64可以被定位在進(jìn)氣門(mén)52和進(jìn)氣歧管44之間，以便節(jié)氣門(mén)62是進(jìn)氣道節(jié)氣門(mén)。壓縮機(jī)再循環(huán)氣門(mén)47可以被選擇性地調(diào)整到完全打開(kāi)與完全閉合之間的多個(gè)位置。廢氣門(mén)163可以通過(guò)控制器12來(lái)調(diào)整，從而允許排氣選擇性地繞開(kāi)渦輪164以控制壓縮機(jī)162的轉(zhuǎn)速。
[0018]空氣過(guò)濾器43凈化經(jīng)由暴露于環(huán)境溫度和壓力的入口 3進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 42的空氣。燃燒副產(chǎn)物在暴露于環(huán)境溫度和壓力的出口 5處排出。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10轉(zhuǎn)動(dòng)且燃燒空氣和燃料時(shí)，活塞36和燃燒室30作為栗進(jìn)行操作。空氣被從入口 3吸入，且排氣產(chǎn)物被從出口 5排出。根據(jù)經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)10、排氣歧管48、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 42的流動(dòng)方向，入口 3在出口 5的上游。發(fā)動(dòng)機(jī)10的上游不包括發(fā)動(dòng)機(jī)外面超過(guò)入口的任何物件，而發(fā)動(dòng)機(jī)10的下游不包括發(fā)動(dòng)機(jī)外面超過(guò)出口的任何物件。
[0019]無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88響應(yīng)于控制器12通過(guò)火