CN102852663A - 用于控制内燃发动机的涡轮增压器设置的方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于控制内燃发动机的涡轮增压器设置的方法和控制装置。本发明公开用于控制排气涡轮机的方法。在一个实施例中，提供用于控制内燃发动机的涡轮增压器设置的方法，该涡轮增压器设置具有至少第一排气涡轮机和设置在该第一排气涡轮机下游的第二排气涡轮机以及设置在该第二排气涡轮机下游的排气后处理系统，该方法包括在升温模式中控制至少一个排气涡轮机以便增加在进入排气后处理系统的进口处的排气流的进口温度。以这种方式，该排气后处理系统能够被快速加热。

Description

用于控制内燃发动机的涡轮增压器设置的方法和控制装置

相关申请

本申请要求2011年6月29日提交的德国专利申请号102011078282.6的优先权，为了所有目的其整个内容结合于此共参考。

技术领域

本申请涉及用于控制内燃发动机的涡轮增压器设置的方法和用于内燃发动机的涡轮增压器设置的控制装置。

背景技术

内燃发动机，特别是柴油发动机和外施点火的发动机，日益具有涡轮增压器。涡轮增压器用来压缩供给到发动机的空气，由此能够获得性能的增加。相比之下，预先确定的功率可以通过具有较小汽缸排量的增压发动机得到，结果能够得到更小且重量更轻的结构和驱动，这种结构和驱动按照燃料消耗方面更加经济。这种涡轮增压器通常用内燃发动机的排气流驱动。为此，涡轮增压器具有设置在排气流中的涡轮机。涡轮机，具体地通过公共轴，驱动压缩发动机的充气的压缩机。

能够通过利用内燃发动机中的两个涡轮增压器来得到内燃发动机的较大的性能增加和较高的比功率/功率系数（specific power）。在这种情况下，两个涡轮机可以顺序地设置在内燃发动机的排气流中，使得两个涡轮机中的一个在较高的压力区运行并且叫做高压涡轮机，而另一个涡轮机在较低的压力区运行并且叫做低压涡轮机。两个压缩机类似地能够顺序地设置在充气流中。通过利用内燃发动机中的多个涡轮增压器能够获得改进的节流板（pedal）响应行为。

具有多个涡轮增压器的涡轮增压器设置还具有关于排气再循环的优点，因为高压涡轮机产生允许增加排气再循环的较高的排气背压；以这种方式，具体地，能够减少污染排放。由于针对机动车辆的许可污染排放物的日益严格的限制值，所以排气后处理也日益重要。排气后处理系统，具体地，用来减少氮氧化物（NO_x）、碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）的排放，并且可以包括一个或多于一个催化转化器，例如用于还原HC和CO氧化催化转化器，或用于还原HC和CO并用于将NO_x转化成N₂和O₂的LNT（稀NO_x捕集器）。在这里，可以采取用于减少排气的烟尘含量的措施。排气后处理系统一般设置在低压排气涡轮机的下游。

为了排气后处理系统的功能，进口温度/进入温度，即，排气进入排气后处理系统之前或排气进入排气后处理系统时排气的温度，应当在预定的范围内。具体地，为了排气后处理的系统的适度功能，排气应当具有最低进口温度。由于不能在所有的时间均确保所述最低温度，所以增加进口温度的已知措施包括喷射额外的燃料，具体地通过后喷射，或节流发动机。但是所述措施会导致不希望的燃料消耗增加。

发明内容

本发明人已经认识到上述问题并且提出一种方法至少部分地解决这些问题。在一个例子中，一种用于控制内燃发动机的涡轮增压器设置的方法，该涡轮增压器设置至少具有第一排气涡轮机和设置在该第一排气涡轮机下游的第二排气涡轮机，以及设置在该第二排气涡轮机下游的排气后处理系统，该方法包括在升温模式中控制至少一个排气涡轮机以便增加在进入排气后处理系统中的进口处的排气流的进口温度。

以这种方式，排气后处理系统可以通过控制排气涡轮机被加热。在一个例子中，在升温模式期间，第二排气涡轮机可以包括根据排气后处理系统或发动机温度被控制的旁通阀，而第一排气涡轮机可以包括根据发动机转速和载荷被控制的旁通阀，以便提供希望的充气压力的量。通过控制一个涡轮机旁通阀以提供希望的充气压力且控制另一个涡轮机旁通阀以将被加热的排气直接导引到排气后处理系统，能够实现快速加热排气后处理系统而不利用后喷射或使燃料经济性下降的其他机制。

从下面单独的或结合附图的详细描述将容易明白本发明的上面的优点和其他优点和特征。

应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式引进选择的构思，这种构思在详细描述中进一步描述。这并不意味着视为所主张主题的关键的或基本的特征，所主张主题的范围由详细描述之后的权利要求唯一地限定。而且，所主张的主题不限于解决上面指出的任何缺点的或本发明的任何部分的实施方式。

附图说明

图1示出具有涡轮增压器设置的内燃发动机的简化的方框线路图。

图2示出说明根据本发明方法的示范性实施例的过程顺序的流程图。

具体实施方式

根据本发明用于控制内燃发动机的涡轮增压器设置的方法与涡轮增压器设置相关，该涡轮增压器设置包括至少一个第一排气涡轮机和至少一个第二排气涡轮机，其中该第二排气涡轮机设置在该第一排气涡轮机的下游，即，设置在排气流中第一排气涡轮机的下游。因此第一排气涡轮机具体地构成高压排气涡轮机，而第二排气涡轮机构成低压排气涡轮机。而且，提供设置在第二排气涡轮机下游的排气后处理系统，也就是说，所述排气后处理系统依次地位于排气流中下游。

根据本发明已经认识到，当排气流稍后通过排气涡轮机时排气流的温度下降明显促进获得用于排气后处理系统的功能所需的最小排气温度的延迟。通过排气涡轮机的对应致动能够减少所述温度下降。

在根据本发明的方法中，提供一种用于控制涡轮增压器设置的升温模式，在该升温模式中，控制至少一个排气涡轮机，以便在排气进入排气后处理系统之前或在排气进入排气后处理系统时增加排气的进口温度。因此，在该升温模式中，该涡轮增压器设置通过该第一和/或第二排气涡轮机的对应致动被控制成使得通过所涉及的排气涡轮机的排气流的温度下降减少，并且在它通过所涉及的排气涡轮之后排气的温度增加；具体地，可以构造成低压排气涡轮机的第二排气涡轮机被控制成使得离开该第二排气涡轮机的排气的温度增加。以这种方式，恰在排气要进入排气后处理系统之前或在排气进入后处理系统时，排气的温度增加。可以叫做催化转化器升温模式或排气后处理升温模式的这种升温模式可以具体地用于冷启动之后，不过也可以用在排气进入排气后处理系统时排气的进口温度低于为了排气后处理系统的功能所需的最小进口温度的其他情况。

由于情况是在升温模中至少一个排气涡轮机被控制成当排气进入排气后处理系统时增加排气流的进口温度，所以可以确保能够更快地获得排气后处理系统的功能所需的，具体地，一个或多于一个催化转化器的功能所需的最小进口温度。以这种方式，具体地，能够减少装有内燃发动机、涡轮增压器设置和排气后处理系统的机动车辆的污染排放物，特别是在冷启动之后。为了增加排气温度，一般不需要燃料的后喷射或内燃发动机的节流。

在内燃发动机的正常模式中，即当排气进入排气后处理系统时不需要用于增加排气温度的措施时，例如，为了优化涡轮机的效率，可以以已知的方式控制排气涡轮机自身，例如，作为内燃发动机的旋转速度和转矩要求的函数。在这方面，以举例的方式参考专利申请DE 102010037368.0，该申请不是在先公开并且通过参考结合于本申请。在这里，可以调节涡轮增压器设置，例如，作为内燃发动机的充气压力的函数，其可以预先确定为设置点值，例如作为旋转速度和载荷和/或加速器踏板位置的函数。

相反，在内燃发动机的冷启动期间，通常给予其他方面优先权，例如用于减少污染物排放的排气再循环；因此没有关于充气压力初始调节涡轮增压器设置。因此，在这种情况下，不在闭环调节回路中调节第一和第二排气涡轮机。

在本发明的优选实施例中，在升温模式中，在排气进入排气后处理系统时，用于增加排气流的进口温度的控制是通过将干扰变量叠加在至少一个排气涡轮机的控制信号上来实现的。因此，在升温模式中没有通过传感器的反馈的调节；实际上，通过改变控制信号（前馈），存在对至少一个排气涡轮机的控制的干预，使得在排气通过排气涡轮机时的排气流的温度下降被减少，并且出口温度增加。与根据例如设置点转矩和/或加速器踏板位置控制第一和/或第二排气涡轮机相反，或与确保排气再循环的希望程度相反，改变至少一个排气涡轮机的致动，使得在排气进入排气后处理系统之前或排气进入排气后处理系统时排气的进口温度增加。这允许简单的控制，通过该控制内燃发动机的行为，具体地，对加速器踏板位置的响应，不会明显改变，并且，尽管如此，到获得最低进口温度的时间段被缩短。

在本发明特别优选的实施例中，第一排气涡轮机被分配用于控制第一排气涡轮机的第一旁通阀，第二排气涡轮机被分配用于控制第二排气涡轮机的第二旁通阀；在升温模式中，第二旁通阀并且因而具体地作为低压排气涡轮机的第二排气涡轮机被致动以便在排气进入排气后处理系统之前或排气进入排气后处理系统时增加排气的进口温度。

旁通阀设置在与相应排气涡轮机平行的排气系统的分支中，并且允许排气流绕过所涉及的涡轮机。每个旁通阀也可以形成为具有多个单个阀的阀设置。第二或低压排气涡轮机的旁通阀也叫做“废气门”。在每种情况下第一和第二旁通阀具有至少一个打开和一个关闭位置，虽然也可以优选设置成在打开和关闭状态之间的多个中间位置或连续可选的中间位置。为了增加排气温度，旁通阀的连续可调节实际上对于致动是有利的。用来驱动排气涡轮机的那部分排气流通过旁通阀的对应致动来调节。具体地，当旁通阀关闭时，相应的涡轮机能够被整个排气流通过，而当旁通阀部分地打开时，该涡轮机仅仅被部分排气流通过，当旁通阀完全打开时，不再有排气流通过或仅仅很小一部分排气流通过该涡轮机。通过设置旁通阀的位置，能够控制由所涉及的排气涡轮机驱动的压缩机的旋转速度，并且因此，控制内燃发动机的充气压力。而且，当排气通过排气系统的相应级时，旁通阀的位置确定排气流的压力和温度下降，其中平行分支的打开点（opening-in point）的下游整个排气流的温度下降由排气流的两部分的混合确定，具体地通过涡轮机本身的那部分排气流和通过该旁通阀经由平行分支绕过该涡轮机的那部分。

由于至少一个排气涡轮机通过相应旁通阀的致动被控制，并且由于在第二旁通阀被致动以便增加排气温度的升温模式中的情况中，结果是为了增加排气温度并且为了缩短得到确保排气后处理系统的功能之前所用的时间，这是特别简单且有效的。

具体地，在升温模式中，为了在排气进入排气后处理系统之前或在排气进入后处理系统时增加排气的进口温度，第二旁通阀例如与对应加速器踏板位置或希望的排气再循环程度相比被进一步打开。以这种方式，在任何情况下，当排气离开排气系统的相应级时能够得到排气的出口温度的增加，并且因此得到进入排气后处理系统的进口处的进口温度的增加。第二旁通阀例如被完全打开以便当排气流进入排气后处理系统时获得排气流的进口温度的特别有效的增加。

而且，在升温模式中，有利地是能够控制具体地构造成高压涡轮机的第一排气涡轮机，以便获得内燃发动机的设置点充气压力和/或，如果内燃发动机具有排气再循环，则获得设置点排气再循环流。具体地，为了这个目的，第一旁通阀可以被致动。对于这种控制，闭环调节回路是不需要的；实际上，用于控制第一排气涡轮机的对相控制信号可以例如根据旋转速度和转矩要求和/或加速器踏板位置而产生，其中内燃发动机的数学模型可以用作基础。第一排气涡轮机或第一旁通阀的对应致动可以以前馈控制的形式实现。以这种方式，能够用第一排气涡轮机的特别简单的控制来得到内燃发动机的适度响应行为，即便该第二排气温度被致动从增加排气温度。

在本发明的实施例中，升温模式根据冷启动信号而开始。为此，例如，能够利用温度传感器信号，例如测量内燃发动机冷却剂温度的传感器的信号。如果冷却剂温度低于预定的阈值，则假定发生冷启动的内燃发动机启动并且触发冷启动信号。除了确定冷却剂温度之外，如果冷却剂温度和外部温度之间的差低于可预定阈值，则也可以确定外部温度并且触发冷启动信号。以这种方式，根据来自通常也提供给其他系统和调节设置的传感器的信号，能够获得内燃发动机运行状态的足够精确的确定，其中，由根据本发明的方法，实现在排气进入排气后处理系统时用于增加排气温度的所述措施。

代替一个或多于一个温度信号或除了一个或多于一个温度信号之外，从内燃发动机的最近一个操作阶段起已经流逝的时间段也可以用于触发冷启动信号。所述时间段可以根据在电子发动机控制器内可得到的数据确定，或者用于代替一个或多于一个温度信号或与一个或多于一个温度信号一起来更精确地确定冷启动状态。

而且，更优选的是根据温度信号结束升温模式。具体地，当内燃发动机的冷却剂已经达到预定的温度时，升温模式结束并且转换到涡轮增压器设置的正常模式。以这种方式，通常能够获得对升温阶段结束的足够精确的确定并且因此获得在排气进入排气后处理系统时的最小进口温度，而不用额外的温度传感器。为了增加温度确定的精度，对于可以替代地或额外地评价来自排气温度传感器的信号而言，确定排气流温度的那个传感器可以有利地设置在排气流进入排气后处理系统的位置附近。

为了结束升温模式，可以替代地或额外地利用时间信号。因此可以例如在从内燃发动机的冷启动开始，即，从升温模式开始，已经经过预定的时间段后结束升温模式。该时间段通常可以持续几分钟。以这种方式，根据本发明的方法的多个简单的并且安全性的实施方式是可能的。特别有利地是，当达到冷却剂或排气的预定最小温度时，但是最迟在预定时间段之后，升温模式结束。因而在执行根据本发明的方法中获得进一步增加的可靠性水平。

根据本发明用于内燃发动机的涡轮增压器设置的控制装置，具体地，其具有处理器或类似的装置以用于根据输入信号例如内燃发动机的旋转速度和/或机动车辆的加速器踏板位置来确定并生成用于控制至少第一和第二排气涡轮机的控制信号。该控制装置包括用于接收输入信号且如果适合的话则用于接收来自一个或多于一个温度传感器（例如冷却剂温度传感器）的信号的对应输入。而且，该控制装置包括输出，该输出用于致动排气涡轮机，具体地用于致动高压涡轮机和低压涡轮机的旁通阀，并且如果适合的话则用于致动涡轮增压器设置的进一步控制元件，例如压缩机旁通阀。根据本发明，控制装置构造成用于执行上面描述的用于控制涡轮增压器设置的方法。控制装置具体地可以是电子发动机控制器的一部分。

回到图1，可以是例如外施点火发动机或柴油发动机的内燃发动机1具有包括高压涡轮增压器3和低压涡轮增压器4的涡轮增压器设置2，设置在内燃发动机1的排气系统5中的是高压涡轮机6，该高压涡轮机6通过轴7驱动在内燃发动机1的增压空气（charge air）系统9中的高压压缩机8。在排气系统5中设置在高压涡轮机6的下游的是低压涡轮机10，该低压涡轮机10经由轴11驱动低压压缩机12。一般而言，高压涡轮增压器3的涡轮机和压缩机具有比低压涡轮增压器4的涡轮机和压缩机更小的尺寸，如图1所示。

该高压涡轮机6被分配第一旁通阀13（也叫做“涡轮机旁通阀”，TBV），该阀的完全和部分打开导致旁通的产生，排气流通过该旁通会完全地或部分地绕过该高压涡轮机6。高压涡轮机6的驱动，并且因此高压涡轮增压器3的驱动，能够通过第一旁通阀13的设定来控制。相应地，该低压涡轮机10被分配第二旁通阀14（也叫做“废气门”，WG），通过第二旁通阀14的设定能够控制低压涡轮增压器4。

排气后处理系统18设置在涡轮增压器设置2的低压级的下游，也就是说在与用于绕过低压涡轮机10的第二旁通阀14（WG）平行的平行分支的打开点的下游。所述排气后处理系统可以包括，例如，柴油氧化催化转化器和/或NO_x吸收器（稀NOx捕集器，LNT）和/或其他过滤器或催化转化器。因此排气流首先通过涡轮增压器设置2的高压级，即高压涡轮机6和/或第一旁通阀13（TBV），随后通过具有低压涡轮机10和第二旁通阀14（WG）的低压级，并且然后沿着箭头的方向进入排气后处理系统18。当排气达到排气后处理系统18的进口时排气流的温度是明显影响排气后处理系统18的功能的变量，因为，催化转化器和包含在其中的其他部件的功能取决于温度。在排气后处理系统18中，由于发生在其中化学和物理过程，排气流的温度还可以进一步变化。在通过排气后处理系统18之后，其污染物被减少的排气流进入环境空气中（未示出）。

增压空气沿着指向上的箭头的方向流动，首先通过低压压缩机12，并且随后在增压空气通过可选的增压空气冷却器16被供给到内燃发动机1之前通过借助于压缩机旁通阀15打开或关闭的旁路能够流过高压压缩机8或绕过高压压缩机8。该增压空气流或充气压力可以借助于图1中用符号示出的传感器17测量。图1示出可选的存在的排气再循环（EGR）系统。该EGR系统使一部分排气转向回到进气口。在一个实施例中，EGR系统可以包括EGR通道20，该EGR通道设置成使经过高压和低压涡轮机之后的排气转向并且在到低压压缩机之前将其喷射到进气通道中。在另一个实施例中，该EGR通道可以设置在高压或低压涡轮机之前，并且在高压和低压压缩机之后将排气喷射到进气通道中，例如高压EGR通道21。不过，任何合适的EGR设置均在本发明的范围内。

控制系统22可以激活涡轮增压器系统。该控制系统22包括，具体地，用于根据各种输入确定旁通阀的位置的处理器24、存储器26和用于根据确定的位置激活旁通阀的控制单元28，该处理器24设定成执行可以存储在存储器26中的本文所述的方法。此外，控制系统22包括合适的输入30，其用于收集输入变量，例如内燃发动机旋转速度和载荷、高压和低压涡轮机的进口和出口压力和/或高压和低压涡轮机的旋转速度。而且，控制系统22包括输出32，其用于激活高压和低压涡轮机的旁通阀、以及选择地激活第三旁通阀和/或其他致动元件。具体地，控制系统22可以是电子发动机管理系统的一部分。

如图2所示，在根据本发明的方法200的一个示范性实施例中，在内燃发动机的启动期间或启动之后，在202首先评价来自冷却剂传感器的信号以确定内燃发动机的冷却剂的温度TCO是否高于阈值TCOs，该阈值被选择为使得能够以这种方式识别内燃发动机的冷启动状况或升温阶段的结束。如果温度TCO低于阈值TCOs，则在204假定冷启动发生并且升温模式被选择以用于控制涡轮增压器设置。

在升温模式中，在206第一旁通阀13（TBV）以开环调节回路被控制，以用于根据例如内燃发动机的旋转速度和从加速器踏板位置确定的转矩要求和/或设定点转矩，控制内燃发动机的充气压力。在208第二旁通阀14（WG）类似地以开环调节回路操作并且被致动以便增加在低压排气涡轮机10的和第二旁通阀14的出口下游的排气流的温度。为此，对应于根据其他要求（例如低压压缩机12的操作）确定的第二旁通阀14（WG）位置设定的控制信号已经在其上重叠一个扰动变量（WG_DV）上，这导致第二旁通阀被打开更大的程度（WG^*）。以这种方式，增加流过第二旁通阀14的部分排气流，并且在通过由排气系统5的由低压排气涡轮机10和第二旁通阀14构成的低压级时整个排气流的温度下降被减少。以这种方式，在排气流进入排气后处理系统15时排气流的进口温度能够被增加。低压排气涡轮机10的减少的驱动和得到的低压压缩机12的减小的效果对于内燃发动机1的响应行为通常不具有明显的负面效果。

由于内燃发动机1的操作，冷却剂的温度TCO逐渐增加。通过冷却剂传感器的信号的循环询问，确定升温模式的实施条件是否存在。当冷却剂温度TCO已经达到阈值TCOs时，升温模式结束并且转换回到涡流增压器设置的正常模式。

在正常模式中，例如能够诉诸于存储在控制装置中的数学模型，并且作为输入变量例如发动机旋转速度和设定点转矩的函数，确定两个旁通阀的最佳位置。在这里，还可以通过考虑到充气压力通过在闭环调节回路中调节一个旁通阀在每种情况下的位置来进行优化。因此，例如在低旋转速度和/或低载荷情况下，内燃发动机的第一旁通阀的位置能够作为充气压力的函数被调节，而在内燃发动机的较高的旋转速度和/或较高的载荷下，第二旁通阀用来调节充气压力。用于控制涡轮增压器设置的对应的方法例如公开在DE 102010037368.0中并且在下面进行描述。可以保持用于控制涡轮增压器设置的正常模式直到内燃发动机停机。

如图2所示，在包括充气压力时，通过在每种情况下在闭环控制回路中控制一个旁通阀的位置可以附加地影响优化。在图2所示的方法200的210确定与高压压缩机8有关的第三旁通阀15（CBV）是打开还是关闭。这个阀可以例如被压力致动并且由其位置指示出是否存在相对高的旋转速度或相对高的载荷（CBV打开）的状况还是存在低旋转速度或低载荷（CBV关闭）的状况。根据第三旁通阀15的位置，运行该方法的第一或第二分支。

首先在212和218实现在两个分支中作为发动机转速和载荷的函数基于效率确定第一旁通阀（TBV）13和第二旁通阀（WG）14的位置。如果第三旁通阀15打开（例如，在210的回答是“是”），则根据该方法200在214的第一分支，与低压涡轮机10有关的第二旁通阀14用来控制充气压力，其中，根据由传感器17确定的充气压力设定点误差的值（例如，希望的设定点充气压力和测量的充气压力之间的差），修正值WG1_CL（闭环回路）被加在在214中确定的值WG1上。之后，在216，根据同样确定的值WG1^*激活第二旁通阀14。第一旁通阀13根据在先确定的值TBV1被激活。

在该方法200的第二分支中，该分支在210所确定的第三旁通阀15（CBV）的关闭位置的情况下运行，第一旁通阀13以相应的方式用在充气压力控制回路中，其中在第一和第二旁通阀13、14在222被激活之前，在218确定的值TBV2在220由根据充气压力设定点误差确定值TBV2_CL修正。然后方法200结束或重复。

即，第一和第二旁通阀（TBV和WG）可以具有例如作为发动机转速和载荷的函数确定的设定位置。于是，在发动机转速和载荷较高的第一状况下，第三旁通阀（CBV）可以打开，并且第二旁通阀的位置可以被调节以便将充气压力保持在希望的水平。而且，第二旁通阀的位置可以被调节以便保持发动机载荷。第一旁通阀可以被维持在原始设定位置。在发动机转速和载荷低的第二状况下，第三旁通阀可以关闭，并且第一旁通阀的位置可以被调节以保持充气压力和发动机载荷处于希望的水平，同时将第二旁通阀保持在原始设定位置。

而且，在一些实施例中，在210，切换点可以是转速和载荷的函数，这将导致闭合回路项WG1_CL和TBV2_CL的不同的再分配。

以这种方式，在一些状况下，对涡轮增压器系统的调节以实现希望的充气压力水平可以通过调节第一旁通阀的位置进行，而在另一些状况下，希望的充气压力水平可以通过调节第二旁通阀来维持。而且，在升温模式期间，为了快速加热催化剂，第一旁通阀可以被命令到根据发动机转速和载荷确定的位置，而第二旁通阀可以被命令到根据催化剂温度确定的位置。而且，在发动机的各种工况，可以在以高效率水平运行涡轮机的同时保持希望的充气压力。

上面描述的方法和系统提供一种发动机方法，包括在第一状况期间，根据发动机转速和载荷控制高压涡轮机的第一涡轮机旁通阀的位置并且根据催化剂温度控制低压涡轮机的第二涡轮机旁通阀的位置，并且在第二状况期间，根据增压压力控制第一旁通阀的位置，并且根据发动机转速和载荷控制第二旁通阀的位置。

该方法还可以包括，在第三状况期间根据增压压力控制第二旁通阀的位置，并且根据发动机转速和载荷控制第一旁通阀的位置。该第一状况可以包括催化剂温度低于第一阈值，该第二状况可以包括催化剂温度高于第一阈值且增压压力低于第二阈值，并且该第三状况可以包括催化剂温度高于第一阈值且增压压力高于第二阈值。增压压力阈值（例如，第二阈值）可以是压缩机旁通阀（CBV）被构造成在其值之上打开的增压压力的量。

这里提供另一种示范性的方法包括确定高压涡轮机的第一旁通阀和低压涡轮机的第二旁通阀的各自设定位置；在第一状况下，调节第二旁通阀的位置离开设定位置以增加催化剂温度；在第二状况下，调节第一旁通的位置离开设定位置以保持充气压力和发动机载荷。该方法可以包括在第一状况下，将第一旁通阀保持在第一旁通阀的设定位置；在第二状况下，将第二旁通阀保持在第二旁通阀的设定位置。该方法包括在第三状况下，调节第二旁通阀的位置离开设定位置以保持充气压力和发动机载荷。

该第一状况可以包括催化剂温度低于阈值，第二状况可以包括高压压缩机的第三旁通阀被关闭，而第三状况包括高压压缩机的第三旁通阀打开。在高转速和高载荷状况期间第三旁通阀被打开，并且在低转速和低载荷状况期间第三旁通阀可以被关闭。第一和第二旁通阀的设定位置可以作为发动机转速和载荷的函数被确定。

应当明白，这里所公开的结构和程序在性质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可以用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4以及其他发动机类型。本发明的主题包括这里公开的各种系统和结构以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

下面的权利要求具体指出认为新颖的和非显而易见的一些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一种”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当理解为包括一个或多于一个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。所公开的特征、供能、元件和/或性质的组合或子组合可以通过本权利要求的修改或其他相关申请的新权利要求来主张。这些权利要求，比原权利要求在范围上无论是更宽、更窄、相等或不同都被认为包含在本发明的主体内。

Claims (20)

1.一种用于控制内燃发动机的涡轮增压器设置的方法，该涡轮增压器设置具有至少第一排气涡轮机和设置在该第一排气涡轮机下游的第二排气涡轮机以及设置在该第二排气涡轮机下游的排气后处理系统，该方法包括：

在升温模式中，控制至少一个排气涡轮机以便增加在进入所述排气后处理系统的进口处的排气流的进口温度。

2.根据权利要求1的方法，其中控制所述至少一个排气涡轮机以便在所述升温模式中增加所述进口温度还包括将干扰变量叠加在该至少一个排气涡轮机的控制信号上。

3.根据权利要求1的方法，其中该第一排气涡轮机被分配用于控制该第一排气涡轮机的第一旁通阀，该第二排气涡轮机被分配用于控制该第二排气涡轮机的第二旁通阀；并且其中在所述升温模式中，该第二旁通被控制成增加该进口温度。

4.根据权利要求3的方法，其中该第二旁通阀被进一步打开或完全打开以便增加该进口温度。

5.根据权利要求3的方法，其中在所述升温模式中，所述第一排气涡轮机被控制成获得该内燃发动机的设定点充气压力和/或设定点排气再循环流。

6.根据权利要求1的方法，其中该升温模式基于冷启动信号而开始。

7.根据权利要求1的方法，其中该升温模式基于温度信号而结束。

8.根据权利要求1的方法，其中该升温模式基于时间信号而结束。

9.一种用于内燃发动机的涡轮增压器设置的控制装置，其中该控制装置被构造成用于执行根据权利要求1所述的方法。

10.一种发动机机方法，包括：

在第一状况期间，基于发动机转速和载荷来控制高压涡轮机的第一涡轮机旁通阀的位置，并且基于催化剂温度来控制低压涡轮机的第二涡轮机旁通阀的位置；以及

在第二状况期间，基于增压压力来控制该第一旁通阀的位置，并且基于发动机转速和载荷来控制该第二旁通阀的位置。

11.根据权利要求10的方法，其中该第一状况包括催化剂温度低于一个阈值，并且其中该第二状况包括催化剂温度高于第一阈值并且增压压力低于第二阈值。

12.根据权利要求10的方法，其中在第三状况期间，基于增压压力来控制该第二旁通阀的位置，并且基于发动机转速和载荷来控制该第一旁通阀的位置。

13.根据权利要求12的方法，其中该第三状况包括催化剂温度高于第一阈值和充气压力高于第二阈值。

14.一种涡轮增压器方法，包括：

确定高压涡轮机的第一旁通阀和低压涡轮机的第二旁通阀的各自设定位置；

在第一状况下，调节该第二旁通阀的位置离开设定位置，以增加催化剂温度；和

在第二状况下，调节该第一旁通阀的位置离开设定位置，以维持充气压力和发动机载荷。

15.根据权利要求14的方法，其中该第一状况包括催化剂温度低于阈值，并且其中该第二状况包括高压压缩机的第三旁通阀被关闭。

16.根据权利要求15的方法，其中在高转速和高载荷状况期间该第三旁通阀打开并且在低转速和低载荷状况期间该第三旁通阀关闭。

17.根据权利要求14的方法，其中该第一和第二旁通阀的设定位置被确定为发动机转速和载荷的函数。

18.根据权利要求14的方法，还包括：

在该第一状况下，将该第一旁通阀保持在该第一旁通阀的设定位置；

和

在该第二状况下，将该第二旁通阀保持在该第二旁通阀的设定位置。

19.根据权利要求14的方法，还包括：在第三状况下，调节该第二旁通阀的位置离开所述设定位置，以维持充气压力和发动机载荷。

20.根据权利要求19的方法，其中该第三状况包括高压压缩机的第三旁通阀打开。

Images