CN103306860B

CN103306860B - 用于蒸汽吹扫的文氏管

Info

Publication number: CN103306860B
Application number: CN201310078124.7A
Authority: CN
Inventors: T·G·莱昂内
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2018-04-27
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: CN103306860A; US20130233287A1; US8783231B2; RU2632062C2; DE102013204094A1; RU2013110499A

Abstract

本发明涉及用于蒸汽吹扫的文氏管。提供包括连接在发动机进气系统中的文氏管的发动机的系统和方法。在一个示例方法中，一种控制具有燃料蒸汽吹扫系统的发动机的操作的方法包括：引导进气空气通过布置在旁通管路中的第一节气门和文氏管，该旁通管路在该进气管中第二节气门上游和下游连接在发动机进气管附近；和响应于工况，将燃料蒸汽流从该燃料蒸汽吹扫系统输送至该文氏管的入口。

Description

用于蒸汽吹扫的文氏管

背景技术

蒸发排放物控制系统在活性炭罐中捕获燃料蒸汽，例如在停车时，然后当车辆运行时在发动机中燃烧该蒸汽。在某些方法中，发动机进气歧管中产生的真空用于拉动空气通过所述活性炭罐，以便吹扫其中的燃料。在某些示例中，这种燃料蒸汽吹扫（purging）系统可以用于包括用于增加燃料经济性的部件的发动机中，例如经由可变凸轮轴正时、可变气门升程、发动机小型化（例如EcoBoost）和（例如混合动力电动车辆（HEV）中的）混合等等。

然而，这种增加燃料经济性的方法会减小进气歧管中的真空量，和/或减小真空可用频率，因此减小可用于从燃料蒸汽吹扫系统中吹扫燃料蒸汽的真空量。而且，在某些示例中，如果在这种方法中需要更多吹扫真空，则可以牺牲燃料经济性以便增加用于燃料吹扫的真空，例如通过迫使混合动力电动车辆的发动机重新启动或通过减小可变凸轮轴正时或可变气门升程的使用。某些方法可以采用用于蒸汽吹扫的电动泵，从而避免这种燃料经济性的缺陷。然而，这种泵价格昂贵，并且对其供应的电力将增加寄生负载，这又降低了燃料经济性。

在某些方法中，文氏管或吸出器可以连接在发动机的进气系统和燃料蒸汽吹扫系统中，或者需要真空的其他系统可以连接在文氏管的入口，这样文氏管中产生的真空可以提供给燃料蒸汽吹扫系统或其他真空系统。然而，发明人已经认识到这类方法的问题。例如，连接在发动机进气系统中的文氏管会限制流动，从而使得节气门全开性能被降低。而且，在这种方法中，文氏管相对于节气门的位置可能降低发动机性能。例如，如果文氏管被布置在节气门下游的进气系统中，则会增加所述节气门下游的空气量，其可导致瞬态扭矩响应降低，尤其是涡轮增压发动机中的瞬态扭矩响应降低。在另一个示例中，如果文氏管被布置在节气门上游的进气系统中，则当燃料蒸汽吹扫系统连接到所述文氏管的入口时可能在节气门中出现节气门体沉积的增加。

发明内容

为了至少部分解决这些问题，本发明提供用于操作包括连接在发动机进气系统中的文氏管的发动机的系统和方法。在一个示例方法中，一种控制具有燃料蒸汽吹扫系统的发动机的操作的方法包括：引导进气空气通过布置在旁通管路中的第一节气门和文氏管，所述旁通管路在布置在所述进气管系统中的第二节气门的上游和下游连接到发动机进气系统；和响应于工况，将燃料蒸汽流从所述燃料蒸汽吹扫系统输送至所述文氏管的入口。

通过这种方式，进气歧管中的文氏管或吸出器可以用于增加燃料蒸汽吹扫的真空量和可用性，例如其可以降低部件成本和增加燃料经济性，同时提供足够的真空给所述蒸汽吹扫系统，并减小对节气门全开性能的影响。

在另一个实施例中，一种控制具有燃料蒸汽吹扫系统的发动机的操作的方法包括：引导进气空气通过布置在旁通管路中的第一节气门和文氏管，所述旁通管路围绕布置在所述进气管系统中的第二节气门并联连接；响应于发动机工况，调节所述第一和第二节气门；和响应于燃料蒸汽吹扫条件，将燃料蒸汽流从所述燃料蒸汽吹扫系统输送至所述文氏管的入口。

在另一个实施例中，该方法进一步包括经由连接到所述燃料蒸汽吹扫系统的燃料蒸汽吹扫阀调节输送到所述文氏管的入口的燃料蒸汽流的量，其中基于通过所述文氏管的空气流速以及空气温度和压力来调节输送到所述文氏管的入口的燃料蒸汽流的量。

在另一个实施例中，所述文氏管在所述第一节气门上游连接在旁路管道中。

在另一个实施例中，调节所述第一和第二节气门包括：响应于发动机负载小于阈值，调节所述第一节气门以获得期望扭矩，同时保持所述第二节气门基本关闭。

在另一个实施例中，调节所述第一和第二节气门包括：响应于发动机负载大于阈值，当所述第二节气门不处于节气门全开状态时，调节所述第二节气门以获得期望扭矩，同时保持所述第一节气门固定在部分打开状态。

在另一个实施例中，调节所述第一和第二节气门包括：响应于发动机负载大于阈值，当所述第二节气门处于基本节气门全开状态时，调节所述第一节气门以获得期望扭矩，同时所述第二节气门保持在全开状态。

在另一个实施例中，发动机的系统包括：布置在旁通管路中的第一节气门和文氏管，所述旁通管路绕进气管中的第二节气门并联连接；和燃料蒸汽吹扫系统，所述燃料蒸汽吹扫系统连接在所述文氏管的入口。

在另一个实施例中，所述第一节气门在所述文氏管的上游。

在另一个实施例中，所述第一节气门在所述文氏管的下游。

在另一个实施例中，所述燃料蒸汽吹扫系统经由燃料蒸汽吹扫管路连接到所述文氏管的入口，并且其中所述燃料蒸汽吹扫管路包括布置于其中的吹扫阀。

在另一个实施例中，所述发动机是混合动力电动传动系统的一部分。

在另一个实施例中，所述发动机使用停止启动技术以减小怠速时间。

在另一个实施例中，所述发动机使用停缸技术、可变凸轮轴正时、可变气门升程、涡轮增压或机械增压中的一个或多个技术。

应当理解，提供上述概述用于以简化形式引入下面将进一步详细描述的一些选择概念。其并不旨在确定所要求保护的主题的关键或必要特征，其保护范围仅由权利要求限定。而且，要求保护的主题不受限于解决上述任何缺点的或本公开中任何部分的实现方式。

附图说明

图1示出具有发动机系统的示例车辆的示意图。

图2示出示例发动机系统。

图3至图5示出根据本公开的连接在发动机进气系统的文氏管的示例实施例。

图6至图7示出根据本公开用于控制具有燃料蒸汽吹扫系统的发动机的操作的示例方法。

图8以图表示出根据本公开响应于发动机负载变化的示例节气门调节。

图9示出了根据本公开响应于踏板位置变化的示例节气门调节。

图10和图11示出了根据本公开的用于在瞬态状况期间调节节气门的示例方法。

具体实施方式

下列说明涉及用于操作具有燃料蒸汽吹扫系统的发动机的系统和方法，诸如图1和图2所示的系统。如图3至图5所示，文氏管或吸出器可以被布置在邻近节气门的发动机的进气系统中，并且燃料蒸汽吹扫系统可以连接到文氏管，以便在燃料吹扫事件期间可以使用该文氏管所产生的真空。如图6至图7所示，各种方法可以用于从使用由文氏管产生的真空的燃料蒸汽吹扫系统吹扫燃料。而且，可以响应于发动机工况执行如图8至图11所示的节气门调节，从而满足扭矩需求，同时仍然提供真空给燃料蒸汽吹扫系统。

现在参考图1，其示意性示出具有发动机的示例车辆。在某些示例中，如图1所示，该车辆是混合动力电动车辆（HEV）并且可以包括混合推进系统10。然而，在其他示例中，该车辆可以不是HEV并且可以仅由发动机系统11推进。

混合推进系统10包括连接到变速器17的内燃发动机21。变速器17可以是手动变速器、自动变速器或其组合。而且，可以包括各种额外部件，诸如液力变矩器和/或其他传动装置，例如主减速器单元等等。所示的变速器17连接到驱动轮15，其可以接触路面。

在该示例实施例中，该混合推进系统还可以包括能量转换装置19，其可以包括马达、发电机、其他装置和其组合。该能量转换装置19被显示为进一步连接到能量存储装置23，其可以包括电池、电容器、飞轮、压力容器等等。该能量转换装置可以从车辆运动和/或发动机中吸收能量并将吸收的能量转换成适于存储在能量存储装置中的能量形式（换句话说，提供发电机操作）。该能量转换装置还可以操作以将输出（功率、功、扭矩、速度等）供应到该驱动轮15和/或发动机21（换句话说，提供电机操作）。应当理解，在某些实施例中，该能量转换装置可以包括马达、发电机，或者既有马达也有发电机，以及用于提供能量存储装置和车辆驱动轮和/或发动机之间适当能量转换的各种其他部件。

描述的发动机21、能量转换装置19、变速器17和驱动轮15之间的连接可以表明机械能从一个部件传递到另一个部件，而能量转换装置19和能量存储装置23之间的连接可以表明许多能量形式，诸如电能、机械能、气动能、液压能等的传递。例如，可以从发动机21传递扭矩以经由变速器17驱动该车辆驱动轮15。如上所述，能量存储装置23可被配置成以发电机模式和/或马达模式操作。在发电机模式中，系统10可以从发动机21和/或变速器17吸收一些或全部输出，其可以减小输送给驱动轮15的驱动输出量，或减少制动系统31到驱动轮15的制动扭矩的量，其中制动系统31包括含有制动助力泵的制动助力器35。这种操作可以用于例如通过再生制动、增加的发动机效率等来实现效率增益。而且，能量转换装置接收的输出可以用于对能量存储装置23充电。可替换地，能量存储装置23可以从外部能量源25接收充电能量，例如插入主电源、或液压源或压力源。在马达模式中，能量转换装置可以给发动机21和/或变速器17供应机械输出，例如通过使用电池中存储的电能或蓄积器中存储的液压能。

混合推进实施例可以包括全混合动力系统，其中车辆可以仅依靠发动机、仅依靠能源转换装置（例如，马达）或两者的组合来运行。同样可以采用辅助或轻度混合动力配置，其中发动机是主要扭矩源，混合推进系统选择性地输送添加的扭矩，例如在踩加速器踏板或其他状况下。而且，还可以使用起动器/发电机和/或智能交流发电机系统。

参考图1所述的各种部件可以由车辆控制系统41控制，其包括具有用于执行程序或子程序以调整车辆系统的计算机可读指令的控制器48、多个传感器43和多个驱动器53。在燃料系统101的描述中，下面进一步详细说明多个传感器43和多个驱动器53的选择示例。

现在转而参考图2，其示出了多汽缸发动机的示例系统配置，一般描绘为11，其可以包括在机动车的推进系统中，诸如图1所示的车辆。

发动机可以包括连接到发动机进气系统12的多个真空使用装置或系统，诸如排气再循环（EGR）系统14、曲轴箱通风系统16、燃料蒸汽吹扫系统18、制动助力器20和/或真空放大器22。例如，真空放大器可以是美国专利US5291916中所示的设计。在某些示例中，真空使用装置中的一个或多个装置可以连接到布置在进气系统12中且在下述节气门和文氏管系统45内的文氏管。例如，燃料蒸汽吹扫系统18可以连接到文氏管，从而使得在选择发动机工况期间，由文氏管产生的真空可以用于从燃料蒸汽吹扫系统吹扫燃料。

发动机系统11可以包括汽缸体（一般表示为26）的下部分，其可以包括包围曲轴30的曲轴箱28和位于曲轴下方的油底壳32。汽缸体26的上部分可以包括燃烧室（即，汽缸）34。燃烧室34可以包括燃烧室壁36和位于其中的活塞38。活塞38可以连接到曲轴30，从而使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。燃烧室34可以从燃料喷射器（未示出）接收燃料并且从位于下述节气门和文氏管系统45内的节气门44下游的进气歧管42接收进气空气。汽缸体26还可以包括输入到发动机控制器48（下面将进一步详细说明）的发动机冷却液温度（ECT）传感器46。

节气门和文氏管45（下面将进一步详细说明）包括节气门，该节气门控制进入进气歧管42的气流并且可以处于后面跟随增压空气冷却器52的压缩机50的下游。在某些示例中，压缩机50可以配备有压缩机旁通阀。空气过滤器54可以位于节气门和文氏管系统45的上游并且可以过滤进入进气道56的空气。空气质量流量（MAF）传感器58可以被布置在进气系统12中并且可以连接到控制器48。

排气燃烧气体经由位于涡轮62上游的排气通道60排出燃烧室34。排气传感器64可以沿着涡轮62上游的排气通道60布置。涡轮62可以配备有绕开它/将其旁路的废气门。在某些示例中，废气门可以是真空致动的。传感器64可以是用于提供排气空气燃料比指示的合适传感器，诸如线性氧传感器或UEGO（通用或宽域排气氧传感器）、双态氧传感器或EGO、HEGO（加热的EGO）、NO_X、HC或CO传感器。排气传感器64可以与控制器48连接。

在EGR管路66内运送的排气可以在其经过EGR冷却器68时被冷却，EGR冷却器68可以位于EGR管路66内且位于可调节排气再循环阀70上游，其中该可调节排气再循环阀70之后接着EGR压力传感器72，其可以连接至控制器48。该可调节EGR阀70控制EGR管路66中运送的排气的流速。该EGR阀70可以是真空致动阀。虽然该示例示出了排气从涡轮下游引出并输送到压缩机上游（低压EGR），但是其还可以按照需要从涡轮上游引出并输送到压缩机下游（高压EGR），或其组合。在另一个示例中，可以通过控制器48监控和控制EGR阀70的位置。

如上所述，各种真空使用装置或系统可以连接到布置在进气系统12中且在下述节气门和文氏管系统45内的文氏管。然而，应注意到，在某些示例中，一个或更多个真空使用装置也可以连接到发动机进气歧管42，诸如曲轴箱强制通风装置（PCV）。

在图2的示例中，曲轴箱强制通风装置（PCV）系统16连接到该节气门和文氏管系统45中的文氏管上。该曲轴箱通风装置系统16将空气经由管路76排出曲轴箱28，其中管路76可以包括单路PCV阀78以将气体从曲轴箱28内部持续排出。

PCV管路76可以包括单向油分离器80，该单向油分离器80过滤从曲轴箱28排出的蒸汽中的油，在其重新进入进气系统12之前。PCV管路76还可以包括连接到PCV系统的真空传感器。在图2的示例中，真空传感器82沿着油分离器80和PCV阀78之间的管路76布置。真空传感器82可以连接至控制器48。

如图2所示，节气门和文氏管系统45中包含的文氏管可以连接到燃料蒸汽吹扫系统（一般表示为18）。该燃料蒸汽吹扫系统18包括经由管路88从燃料箱86中接收燃料蒸汽的燃料蒸汽罐84。燃料箱压力传感器90可以沿着燃料管路88布置并且连接到控制器48。包含联结到燃料蒸汽罐84的空气进气门94的空气进气管路92允许空气被引入该燃料蒸汽罐84中。进入燃料蒸汽罐84的进气气流由空气进气门94控制。燃料蒸汽吹扫管路96联结到该燃料蒸汽罐84并且可以连接到节气门和文氏管系统45中的文氏管，从而使得该文氏管可以产生有助于将蒸汽从燃料蒸汽罐84经由管路96引出的真空，管路96可以包含允许该燃料蒸汽吹扫系统中流量控制的燃料吹扫阀98。控制器48可以监控和控制FVP阀98的位置。如图2的示例所示，燃料蒸汽吹扫压力传感器100可以布置于吹扫管路96内。FVP传感器100可以连接到控制器48。

在某些示例中，节气门和文氏管系统45中的文氏管可以与制动助力器20连接。在一个示例中，该制动助力器20可以在真空放大器22之后。在图2所示的实施例中，节气门和文氏管系统45经由管路102连接到真空放大器22的下游，为馈送到真空功率驱动器的真空放大器22供应真空，真空功率驱动器一般表示为104（例如，真空制动、HVAC控制和EGR致动（例如阀70））。如图2的示例所示，制动助力器20可以包括可连接至控制器48的真空传感器106。当连接该制动助力器或真空功率驱动器的真空放大器时，即使当岐管压力增加到高于大气压力时，文氏管也提供真空源，因此降低制动助力器或真空放大器的能量阈值。然而，如上所述，在其他示例中，作为替代，制动助力器可以连接到发动机进气管。

控制器48在图2中示出为微型计算机，其包括微处理器单元（CPU）108、输入/输出端口（I/O）110、在该特定示例中显示为只读存储器（ROM）芯片112的用于可执行程序和标校准值的电子存储介质、随机存取存储器（RAM）114、保活存储器（KAM）116和数据总线。控制器48可以接收来自连接到发动机系统11的传感器的各种信号，包括来自空气质量流量传感器58的进气质量空气流量（MAF）的测量；来自温度传感器46的发动机冷却液温度（ECT）；来自真空传感器82的PCV压力；来自真空传感器72的EGR压力；来自排气传感器64的排气空气燃料比；来自真空传感器106的制动助力器真空；来自压力传感器90的燃料箱压力；和/或来自真空传感器100的燃料蒸汽吹扫压力。存储介质只读存储器112可以被编程有表示用于实现下述方法由处理器108可执行的指令的计算机可读数据以及预期到但未具体列出的其他变体。

图3至图5示出了节气门和文氏管系统45的示例实施例。节气门和文氏管系统45包括连接在发动机进气管系统中的文氏管和布置于进气管系统中邻近文氏管的节气门。而且，燃料蒸汽吹扫系统连接至文氏管，从而使得由进气系统中的文氏管所产生的真空可以用于辅助燃料蒸汽吹扫。

转到图3，其示出节气门和文氏管45的示例实施例300。在该示例中，节气门44布置在进气管系统12中且在文氏管47的上游，并且燃料蒸汽吹扫系统18经由吹扫管路96连接到文氏管47。吹扫管路96连接到文氏管47的窄部分或喉部310，从而使得当空气流经文氏管时由文氏管所产生的真空容易进入蒸汽吹扫系统用于吹扫事件。而且，吹扫管路96包括布置于其中的吹扫阀98，该吹扫阀98响应于燃料蒸汽吹扫条件被致动，如下描述。

而且，各种传感器可以任选地布置于节气门和文氏管系统45中。例如，在某些实施例中，吹扫真空传感器308可以布置在文氏管47的喉部310中（或任选地布置在吹扫管路96中），以估计由文氏管所产生的真空量，从而使得在燃料吹扫事件期间可以相应地调节吹扫阀98，如下面关于图6所描述的。在其他示例中，节气门和文氏管系统45可以不包括吹扫真空传感器，并且可以基于例如由空气质量流量传感器58所测量的文氏管的空气流速、例如由布置于文氏管47的进气口上游或进气口中的温度传感器306所测量的空气温度以及布置于文氏管47进气口上游或进气口中的压力传感器304所测量的空气压力来估计由文氏管47所产生的真空。

而且，节气门44可以包括连接到控制器（例如控制器48）的节气门位置传感器302，从而使得可以判断当前节气门位置并且可以响应于下面关于图7描述的工况对节气门进行调节。

在图3所示的实施例300中，其包括节气门下游的大文氏管或吸出器，在发动机操作期间，发动机空气流过该文氏管，从而使得在发动机操作期间甚至在接近节气门全开状况时，真空可用于蒸汽吹扫。在该示例中，因为文氏管在节气门的下游，真空将在部分负载上增加。这种配置的优点包括增加的真空可利用性和降低的成本。然而，由于在这种配置中，文氏管两端将有无法恢复的压力降，因此节气门全开性能会稍微降低。此外，这种配置将导致节气门下游空气体积增加，其会降低涡轮增压发动机应用中的瞬态扭矩响应。

转到图4，其示出节气门和文氏管45的另一个示例实施例400。在该示例中，节气门44布置在文氏管47的下游的进气系统12中，并且燃料蒸汽吹扫系统18经由吹扫管路96连接到文氏管47。吹扫管路96在接近文氏管47的喉部310处连接到文氏管47，从而使得当空气流经文氏管时由文氏管所产生的真空可进入蒸汽吹扫系统用于吹扫事件。

图4所示的实施例400与上述图3所示的实施例300相似，除了文氏管位于节气门的上游而非下游。在实施例400中，真空可以不在部分负载上增加（但是一些真空总是可用的）。而且，在这种配置中，因为吹扫事件期间燃料蒸汽流经该节气门，因此节气门体沉积或附着会增加。类似实施例300，实施例400可以具有稍微降低的节气门全开性能；然而实施例400中的节气门全开性能会增加，因为有更大的包装空间和设计自由度以将文氏管两端的压力降最小化。实施例400的真空可用性增加、成本降低并且在涡轮增压发动机应用中具有很少影响或不影响瞬态扭矩响应。

转到图5，其示出节气门和文氏管45的另一个示例实施例500。在该示例中，节气门44（串联节气门）和文氏管47串联布置在旁通管路502中，该旁通管路502在进气管中的第二节气门67（并联节气门）上游和下游连接到进气系统12。此处，第二节气门67与文氏管47并联。燃料蒸汽吹扫系统18经由吹扫管路96连接到文氏管47。吹扫管路96在文氏管47的喉部310处连接到文氏管47，从而使得当空气流经文氏管时由文氏管所产生的真空可进入蒸汽吹扫系统用于吹扫事件。

图5的示例示出了布置在文氏管47上游的旁通管路502中的节气门44；然而，在其他示例中，节气门44可以布置在文氏管47下游的旁通管路502中。而且，第二节气门67可以包括连接到控制器（例如控制器48）的节气门位置传感器312，从而使得可以判断第二节气门67的当前节气门位置并且可以响应于下面关于图7描述的工况对第二节气门进行调节。

图5所示的实施例500包括与一个节气门（并联节气门67）并联和与另一个节气门（串联节气门44）串联的文氏管。这种配置中，在大多数部分负载状况下，并联节气门67将基本关闭，基本全部空气流过文氏管，并且串联节气门44将用于控制部分负载下的发动机扭矩。当需要最大发动机扭矩或功率时，将打开并联节气门67以避免文氏管两端的压力降。尽管这种配置可能因包括两个节气门而增加成本，但是将实现增加的真空可用性，并且将减小对节气门全开性能的影响。

如上所述，在某些示例中，除了或替代燃料蒸汽吹扫系统18，各种其他真空使用装置或系统也可以连接至图3至图5所示的文氏管47，从而使得文氏管所产生的真空可用于其他真空使用装置。

使用相当常规的吹扫控制策略可以实现上述实施例300和400的控制逻辑。主要区别在于吹扫真空不等于进气歧管真空并且吹扫流速取决于吹扫真空。因此，传感器（例如传感器308）可以用于测量文氏管喉部310处或吹扫管路96中的吹扫真空。然而，在某些示例中，为了避免传感器的成本，可以基于文氏管大小、流过文氏管的气流和文氏管中的空气密度（压力和温度）来推测吹扫真空。这按第一原理的等式，或例如基于实际文氏管的映射数据实现。在实施例300中，文氏管在节气门的下游，因此可以在计算中使用岐管压力和温度。在实施例400中，文氏管在节气门的上游，因此可以在计算中使用空气入口温度和压力（大气压）。

图6示出用于控制具有上述燃料蒸汽吹扫系统（例如燃料蒸汽吹扫系统18）以及节气门和文氏管系统（例如节气门和文氏管系统45）的发动机的操作的示例方法600。

在602，方法600包括判断是否满足进入条件。例如，可以判断车辆是启动还是关闭，也就是车辆是否可操作。在一个示例中，这可以通过车辆的钥匙命令传感器和/或运动传感器检测，以判断该车辆是在发动机启动模式还是发动机停止模式。而且，吹扫条件可以包括检测发动机启动操作，指示燃料蒸汽的罐负载高于预定阈值的信号和/或指示燃料箱压力高于阈值的信号。

如果在602满足进入条件，则方法600前进至604。在604，方法600包括引导进气空气通过连接在发动机进气管中的文氏管。例如，可以引导空气通过节气门44和文氏管47，从而使得真空可以产生并可用于燃料蒸汽吹扫。

为了调节经由连接到燃料蒸汽吹扫系统的燃料蒸汽吹扫阀输送给文氏管的燃料蒸汽流量，在606，方法600包括计算吹扫真空。例如，如上所述，文氏管47所产生的吹扫真空可以基于穿过文氏管的空气流速以及空气压力和空气温度。在另一个示例中，可以基于文氏管喉部中或蒸汽管路96中的真空传感器（例如传感器308）的传感器读数判断吹扫真空。

在608，方法600包括基于在606所判断的吹扫真空和期望的吹扫流速来计算吹扫阀占空比或其他控制信号。例如，控制器48可以调节吹扫阀98以达到期望的吹扫流速。

在610，方法600包括致动该吹扫阀98，在612，方法600包括将燃料蒸汽流从燃料蒸汽吹扫系统输送给文氏管，以便从燃料蒸汽吹扫系统吹扫燃料蒸汽。

由于上述实施例500包括两个单独的节气门，所以操作实施例500的控制逻辑可能更加复杂。特别地，在大多数部分负载状况下，并联节气门67可以基本关闭，从而使得基本全部空气将流过个文氏管。然后串联节气门44可以用于控制部分负载下的发动机扭矩。当需要最大发动机扭矩或功率时，并联节气门67可以被打开，从而避免文氏管两端的压力降。

特别地，图7示出用于控制具有连接至节气门和文氏管系统45的实施例500的燃料蒸汽吹扫系统的发动机的操作的方法600，其中第一节气门和文氏管布置在旁通管路中，该旁通管路在布置在进气系统中的第二节气门的上游和下游连接到进气系统。

在702，方法700包括判断是否满足进入条件。例如，可以判断车辆是启动还是关闭，也就是车辆是否可操作。在一个示例中，这可以通过车辆的钥匙命令传感器和/或运动传感器检测，以判断车辆是在发动机启动模式还是发动机停止模式。而且，吹扫条件可以包括检测发动机启动操作，指示燃料蒸汽的罐负载高于预定阈值的信号和/或指示燃料箱压力高于阈值的信号。

如果在702满足进入条件，则方法700前进至704。在704，方法700包括判断发动机负载是否高于阈值。例如，该阈值可以基于通过调节串联节气门44同时保持并联节气门67基本关闭可以提供给发动机的空气流量。该阈值可以基于气流、进气歧管压力、估计的发动机扭矩、串联节气门44两端的压力差或其某些组合。

如果在704发动机负载不高于阈值，则方法704前进至706。在706，方法700包括保持并联节气门基本关闭和调节串联节气门以获得期望扭矩。例如，控制器48可以被配置成保持并联节气门67基本关闭并且调节串联节气门44的位置直到满足期望扭矩或扭矩需求。

如果在704该发动机负载高于该阈值，则方法700前进至708。在708，方法700包括判断该并联节气门67是否处于基本节气门全开（WOT）位置。

如果在708处并联节气门67不在WOT位置，则方法700前进至710。在710，方法700包括将该串联节气门保持在当前位置和打开该并联节气门以获得期望扭矩。例如，控制器48可以被配置成将串联节气门44维持在当前位置同时调节并联节气门67以达到期望扭矩或要求的扭矩。

然而，如果在708处该并联节气门处于WOT位置，则方法700前进至712。在712，方法700包括判断是否期望额外的扭矩。例如，当该并联节气门67不在WOT状态，则不能调节该并联节气门67以实现任何额外扭矩需求。因此，如果在712需要更多扭矩，则方法700前进至714。

在714，方法700包括打开该串联节气门以满足该额外扭矩需求。例如，控制器48可以被配置成将并联节气门67维持在WOT状态并且调节串联节气门44以满足额外扭矩需求。

图8以图形示出如上关于图7描述的响应于图5所示实施例500的给定发动机转速下发动机负载变化进行的示例节气门调节。

特别地，图8示出在三个示例发动机工况下虚线所示的节气门44（T1）的节气门位置调节和实线所示的节气门67（T2）的节气门位置调节。

第一示例发动机工况下，如802所示，是发动机负载低于阈值a1。在这种状况下，例如，以速率s1调节该第一节气门T1以满足驾驶员经由加速器踏板发出的扭矩需求，而该第二节气门T2维持在基本关闭位置。应当理解，尽管图8所示的节气门位置变化的速率是线性的，但是在某些示例中该速率可以是非线性的。而且，这些节气门位置变化的速率取决于发动机的RPM。例如，在增加的RPM，该节气门位置变化的速率会增加。而且，节气门位置变化量可以取决于第一和第二节气门中节气门板的大小或面积。例如，节气门T2的节气门板面积可以大于节气门T1的节气门板。

在第二发动机工况期间，如804所示，该发动机负载大于阈值a1且小于第二阈值a2。例如，发动机负载值小于阈值a1可以是部分负载状况，而发动机负载值大于阈值a1则可以是高负载状况。例如，高于第二阈值a2的发动机负载值可以是超出节气门T1在固定位置所能适应的额外扭矩需求。

在第二发动机工况804期间，节气门T1在当前位置维持打开，其可以取决于发动机RPM或其他发动机参数，而节气门T2以速率s2调节以适应期望扭矩。例如，节气门T1可以维持在对应于发动机负载a1的节气门位置并且节气门T2可以打开以满足高于发动机负载a1的扭矩需求。

在a2，节气门T2达到节气门全开（WOT）状态或100%节气门角度，因此以速率s3调节节气门T1可以满足任何大于a2的额外扭矩需求。

以这种方式，在部分负载状况期间，节气门T1维持部分打开并且被调节以满足扭矩需求，从而使得空气流过文氏管47以产生用于燃料蒸汽吹扫系统18的真空，并且部分打开的节气门T1两端的压力降将增加真空量。在高负载状况期间，节气门T1仍维持在固定部分打开状态，从而使得空气仍流过文氏管47以产生用于燃料蒸汽吹扫系统18的真空，并且部分打开的节气门T1两端的压力降将增加真空量，同时调节节气门T2以满足高负载扭矩需求。最终，在高负载状况下，节气门T1必须进一步打开以满足期望的发动机扭矩，尽管节气门T1两端的压力降产生的可用真空减小。

图9示出（对于如图5所示的实施例500）响应于踏板位置变化，例如经由驾驶员操作连接至发动机11加速器踏板的踏板位置变化，而进行的节气门调节。特别地，图9示出响应于踏板位置（PP）变化和发动机负载变化对节气门44（T1）的示例节气门位置（TP1）调节和对节气门67（T2）的节气门位置（TP2）调节。

例如，在区域902中，增加踏板位置（PP）直到在904达到发动机负载阈值。在区域902，节气门T1被打开一定量以增加流进该发动机的空气流，从而满足踏板位置增加所产生的扭矩需求。在该区域中，节气门T2维持基本关闭，直到在904该发动机负载达到阈值（例如，直到该发动机负载达到图8所示的a1）。

一旦在904该发动机负载达到该阈值，则在904之后节气门T1维持在当前位置并且节气门T2被打开以满足踏板位置增加所产生的扭矩需求。

在906的松加速器踏板（tip-out）状况期间，当发动机负载高于阈值时，节气门T1维持在其当前状态并且节气门T2关闭直到在908该发动机负载低于阈值，此时节气门T1被调节一定量以便减少在松加速器踏板状况期间进入发动机的空气流。在某些示例中，松加速器踏板之后节气门T1维持在打开位置，从而允许空气继续流过文氏管47，以便在燃料吹扫事件期间继续产生真空。然而，在其他示例中，松加速器踏板之后节气门T1也可以关闭，例如，这取决于发动机RPM和车辆是否在挂车牵引模式。

在910的踩加速器踏板状况下，当该发动机负载低于阈值，则节气门T2维持基本关闭而节气门T1被调节一定量以满足踏板位置增加所产生的扭矩需求。当在912该发动机负载达到该阈值时，节气门T1维持在当前打开位置，而节气门T2被调节一定量以满足高发动机负载期间踏板位置增加所产生的扭矩需求。

以这种方式，可以满足瞬态发动机工况，同时仍允许空气流过该文氏管并且在节气门T1两端具有压力降，从而使连接在该文氏管入口中的真空使用系统（例如燃料蒸汽吹扫系统）可用的真空量最大化。

图10示出了响应于踩加速器踏板状况而对实施例500中节气门44（T1）和节气门67（T2）进行调节的实例方法1000。在1002，方法1000包括判断踩加速器踏板状况是否发生。例如，响应于驾驶员操作的加速器踏板位置的变化可以发生踩加速器踏板状况，其中驾驶员要求增加发动机扭矩和/或发动机转速。如果在1002踩加速器踏板状况发生，则方法1000前进至1004。

在1004，方法1000包括判断发动机负载是否高于阈值。如上所述，该阈值可以是预定的发动机负载阈值，其中低于阈值的发动机负载是部分负载状况而高于阈值的发动机负载是高负载状况。

如果在1004该发动机负载低于阈值，则方法1000前进至1006。在1006，方法1000包括将节气门T2维持在基本关闭状态，以便基本所有空气流过节气门T1和文氏管47。在1008，方法1000包括打开节气门T1一定量以获得踏板位置所需要的期望扭矩。如果在1010获得期望扭矩，则方法1000结束。然而，如果在1010通过调节节气门T1没有获得期望扭矩并且该发动机负载持续低于该阈值，则节气门T1可以进一步打开以获得期望扭矩。然而，当在1004该发动机负载上升到高于阈值时，则方法1000前进至1012。

在1012，方法1000包括将节气门T1维持在当前位置。例如，节气门T1可以维持打开一定量，该一定量是实现阈值发动机负载所打开的大小。在1014，方法1000包括在高负载状况下打开节气门T2以实现该期望扭矩。如果在1016获得该期望扭矩，则方法1000结束。然而，如果在1016没有获得期望扭矩，则节气门T2可以进一步打开以获得期望扭矩，直到在1018节气门T2达到节气门全开（WOT）状态。如果节气门T2在WOT状态并且未获得该期望扭矩，则在1020，方法1000包括将节气门T1从其当前位置进一步打开以获得该期望扭矩。

图11示出响应于松加速器踏板状况对实施例500中的节气门44（T1）和节气门67（T2）进行调节的示例方法1100。在1102，方法1100包括判断松加速器踏板状况是否发生。例如，响应于驾驶员操作的加速器踏板位置的变化，发射松加速器踏板状况，其中驾驶员要求减小发动机扭矩和/或发动机转速。如果在1102松加速器踏板状况发生，则方法1100前进至1104。

在1104，方法1100包括判断发动机负载是否高于阈值。如果在1104该发动机负载高于阈值，则方法1100前进至1106。在1106，方法1100包括将节气门T1维持在其当前位置。在1108，方法1100包括关闭节气门T2一定量以获得驾驶员经由加速器踏板要求的期望的减小扭矩。

在1110，如果获得该期望扭矩，则方法1100结束。然而，如果在1110未获得该期望扭矩并且节气门T2完全关闭，则在1112，方法1100包括将节气门T1从其当前位置关闭以获得期望的减小扭矩。

然而，如果在1104，该发动机负载低于该阈值，则方法1100前进至1114。在1114，如果节气门T2打开，则方法1100包括关闭节气门T2，或维持节气门T2基本关闭。如果在1116获得该期望的减小扭矩，则方法1100结束。然而，如果在1116未获得该期望扭矩并且节气门T2完全关闭，则在1118，方法1100包括将节气门T1从其当前位置关闭以获得期望的减小扭矩。

注意，本文包含的示例控制和估计程序/方法可以与各种系统配置一起使用。本文说明的特别方法/程序可以表示一个或更多个任意数量的处理策略，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。这样，可以按照说明的顺序执行，或者并行执行或者在某些情况下省略所说明的各种动作、操作或功能。同样，处理的顺序不是实现本文所述的示例实施例的特征和优点所必须的，而是为了便于说明和描述。根据所使用的特定策略，可以重复执行一个或更多个说明的动作、功能或操作。而且，所描述的操作、功能和/或行为可以以图形表示编程到控制系统中计算机可读存储介质中的代码。

而且，应当理解，本文描述的系统和方法本质上是示例性质的，并且这些特定的实施例或示例并不视为具有限制意义，因为许多种变体被预期。相应地，本公开包括本文公开的各种系统和方法的所有新颖和非显而易见的组合及其所有等价物。

Claims

1.一种控制具有燃料蒸汽吹扫系统的发动机的操作的方法，包括：

引导进气空气通过布置在旁通管路中的第一节气门和文氏管，所述旁通管路围绕布置在进气管中的第二节气门并联连接，所述第一节气门和所述第二节气门以及所述文氏管处于压缩机的下游；

响应于给定发动机转速下发动机负载变化，调节所述第一节气门或所述第二节气门，同时保持另一个基本固定；

响应于工况，将燃料蒸汽流从所述燃料蒸汽吹扫系统输送至所述文氏管的入口；以及

基于通过所述文氏管的空气流速以及空气温度和压力，经由连接到所述燃料蒸汽吹扫系统的燃料蒸汽吹扫阀调节输送至所述文氏管的所述入口的燃料蒸汽流的量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述文氏管在所述第一节气门下游连接至所述旁通管路。

3.根据权利要求1所述方法，其中所述文氏管在所述第一节气门上游连接至所述旁通管路。

4.根据权利要求1所述方法，进一步包括，响应于发动机负载小于阈值，调节所述第一节气门以获得期望扭矩，同时将所述第二节气门保持基本关闭。

5.根据权利要求1所述方法，进一步包括，响应于发动机负载大于阈值，当所述第二节气门不是处于节气门全开状态时，调节所述第二节气门以获得期望扭矩，同时将所述第一节气门保持为基本固定在部分打开状态。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，响应于发动机负载大于阈值，当所述第二节气门处于基本节气门全开状态时，调节所述第一节气门以获得期望扭矩，同时将所述第二节气门保持在全开状态。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机是混合动力电动传动系统的一部分。

8.一种控制具有燃料蒸汽吹扫系统的发动机的操作的方法，包括：

引导进气空气通过布置于旁通管路中的第一节气门和文氏管，所述旁通管路围绕布置在所述进气管中的第二节气门并联连接，所述第一节气门和所述第二节气门以及所述文氏管处于压缩机的下游；

响应于发动机负载小于阈值，调节所述第一节气门以获得期望扭矩，同时保持所述第二节气门基本关闭，响应于所述发动机负载大于所述阈值，当所述第二节气门不处于节气门全开状态时，调节所述第二节气门以获得期望扭矩，同时保持所述第一节气门固定在部分打开状态，并且响应于发动机负载大于阈值，当所述第二节气门处于基本节气门全开状态时，调节所述第一节气门以获得期望扭矩，同时将所述第二节气门保持在全开状态；和

响应于燃料蒸汽吹扫条件，将燃料蒸汽流从所述燃料蒸汽吹扫系统输送至所述文氏管的入口。