CN103423000A - 增压储器控制 - Google Patents

Abstract

提供方法和系统，以减轻增压发动机中的涡轮迟滞。连接发动机的增压储器可以充以压缩进气和/或燃烧排气。然后，加压充气可在踩加速器踏板期间被排至进气歧管或排气歧管。

Description

增压储器控制

技术领域

本申请涉及汽车工程领域，更具体而言，涉及汽车发动机系统中的进气。

背景和概述

增压发动机可比具有类似功率的自然进气发动机提供更大的燃料效率和更低的排放。但是，在过渡工况中，增压发动机的功率、燃料效率和排放控制性能可能受损害。这样的过渡工况可包括快速增加或降低发动机负载、发动机转速或质量空气流量。例如，当发动机负载快速增加时，涡轮增压器压缩机可要求增加的扭矩，以输送增加的空气流量。但是，如果驱动压缩机的涡轮不充分旋转加速（spunup），则这样的扭矩不可得。结果，在进气流量积累到需要的水平之前，可能发生不期望的功率迟滞。

之前已经认识到，涡轮增压发动机系统可适于存储压缩空气和利用存储的压缩空气，以补充涡轮增压器压缩机的空气充量。例如，Pursifull等在US2011/0132335描述了这样的系统，其中压缩空气存储在增压储器中，并在可自涡轮增压器压缩机得到不足的压缩空气时被分配到进气歧管中。具体地，增压储器被充以新鲜进气和/或来自一个或多个未得到燃料的汽缸的排气。通过将来自增压储器的额外压缩空气分配到进气歧管中，可提供相应于分配空气的扭矩，以在涡轮旋转加速时满足扭矩要求。

然而，本文发明人已经确认了这样的系统的潜在问题。作为一个例子，与涡轮的上游相比增压空气可在压缩机的上游以较快的速率被消耗。结果，当被输送到进气歧管中时，增压空气最初可能够供应足够的空气，以提供增加的期望扭矩，但在供应耗尽后，诸如在较高发动机转速下，涡轮可仍不旋转加速，因而扭矩可在初始增加后减小。这样的性能可比根本没有补偿差。如果增压储器具有小的体积，消耗甚至可能更快。进一步，如果储器中的充气具有大的排气百分比，则将增压空气输送到进气口可能不能补偿涡轮迟滞，这是由于排出的增压空气中缺少足够的额外氧气。

因此，上述问题中的至少一些可通过用于涡轮增压发动机的方法解决。在一个实施方式中，方法包括：在第一踩加速器踏板期间，由增压储器将加压充气排至进气歧管；和在第二踩加速器踏板期间，由增压储器将加压充气排至排气歧管。以这种方式，加压充气被排至进气歧管或排气歧管中，以快速提高排气温度或压力和加快涡轮旋转加速。

例如，基于增压储器中存储的充气的组成，控制器可决定是否针对踩加速器踏板将充气输送至进气歧管或排气歧管。作为实例，当增压储器被充以较高百分比的新鲜空气时，可将增压空气应用到进气歧管，以提供增加的扭矩，从而解决涡轮转动加速（spool up）时的涡轮迟滞。相比之下，当增压储器被充以较高百分比的燃烧排气时，可将增压空气应用到排气歧管，以使来自增压充气压的能量被抽取（extracted）并有利地用于加快涡轮转动加速。同时可进行节气门调节，以补偿增加的排气压力，其减少可进入发动机进气口的空气的量，因而减少输送的扭矩的量。例如，可同时增大节气门开口，以增加进入的空气和发动机的扭矩输出。

对于是否将增压空气排至进气歧管或排气歧管的选择也可以基于存储在储器中的充气压力。例如，如果压力高于阈值，则较高压力充气可被排到进气歧管中，以快速提高排气温度和减少涡轮迟滞。相比之下，如果压力低于阈值，则较低压力充气可被排到排气歧管中，以快速提高排气压力和减少涡轮迟滞。可选地，选择可基于踩加速器踏板时的增压水平。例如，如果增压水平高于阈值，则增压储器充气可被排到进气歧管中，而如果增压水平低于阈值，则充气可被排到排气歧管中。进一步，选择可基于其它发动机工况，诸如发动机转速、排气温度等。

在进一步的实施方式中，加压充气可在单一踩加速器踏板期间被排至进气歧管和排气歧管中的每一个。尤其地，增压储器中存储的部分充气可被排至进气歧管，而存储充气的剩余部分可被排至排气歧管。在这种情况下，控制器可基于上面讨论的因素决定是否首先排至进气歧管或首先排至排气歧管。

以这种方式，通过在储器中预存储一定量的进气和/或燃烧排气并基于工况排到发动机进气歧管或排气歧管中，可减少涡轮迟滞，即使已经存在增压。总体来说，可提高发动机性能。

在另一实施方式中，发动机方法包括：使连接发动机的增压储器充以来自进气歧管的新鲜进气和来自排气歧管的燃烧排气中的一种或多种；和在踩加速器踏板期间，选择性地由增压储器将加压充气排至进气歧管或排气歧管，该选择基于加压充气的EGR百分比。

在另一实施方式中，选择进一步基于加压充气的充气压。

在另一实施方式中，基于加压充气的充气压的选择包括当充气压高于阈值时选择性地排至进气歧管，和当充气压低于阈值时选择性地排至排气歧管。

在另一实施方式中，选择进一步基于踩加速器踏板的增压水平，选择包括当增压水平低于临界水平时选择性地排至进气歧管，和当增压水平高于临界水平时选择性地排至排气歧管。

在另一实施方式中，在踩加速器踏板之前的发动机周期中进行充气。

在另一实施方式中，使增压储器充气包括在第一状况下选择性地使增压储器仅充以来自压缩机下游的进气歧管的进气，和在第二状况下选择性地使增压储器仅充以来自涡轮上游的排气歧管的燃烧排气。

在另一实施方式中，使增压储器充气包括在第一较低压力下使增压储器充以来自涡轮上游的排气歧管的第一量的燃烧排气，和进一步在第二较高压力下使增压储器充以来自压缩机下游的进气歧管的第二量的新鲜进气，第一和第二量被调节，以提供加压充气的EGR百分比。

在另一实施方式中，加压充气的EGR百分比基于排气空-燃传感器输出、MAF和喷射器脉宽中的一个或多个被推断。

在另一实施方式中，发动机系统包括：发动机——包括进气歧管和排气歧管；涡轮增压器——包括压缩机和涡轮；增压储器，其通过进气充气阀和进气排出阀中的每一个连接进气歧管，增压储器通过排气充气阀和排气排出阀中的每一个进一步连接排气歧管；和控制器，其具有计算机可读指令，用于使增压储器充以燃烧排气和压缩进气，以存储具有充气压和充气ERG百分比的加压充气；和在踩加速器踏板期间，基于踩加速器踏板的增压水平，由增压储器将加压充气排至进气歧管或排气歧管。

在另一实施方式中，基于增压水平的排出包括当踩加速器踏板的增压水平高于充气压时，排至排气歧管；和当踩加速器踏板的增压水平低于充气压时，如果需要EGR，则排至进气歧管，如果不需要EGR，则排至排气歧管。

在另一实施方式中，使增压储器充以燃烧排气包括打开排气充气阀，以引入（draw）涡轮上游的燃烧排气，其中，使增压储器排至排气歧管包括打开排气排出阀，以排出涡轮上游的加压充气，其中，使增压储器充以压缩进气包括打开进气充气阀，以引入来自节气门上游的进气，和其中，使增压储器排至进气歧管包括打开进气排出阀，以排出节气门下游的加压充气。

在另一实施方式中，控制器包括另外的指示，用于在排至进气歧管时，朝向更封闭的节气门位置调节节气门位置；和在排至排气歧管时，调节燃料喷射量和/或正时。

应该理解，提供以上概述，以以简化的形式介绍对在详细描述中进一步描述的概念的选择。其并不意图确定要求保护的主题的关键或本质特征，要求保护的主题的范围由详细描述之后的权利要求书唯一限定。此外，要求保护的主题并不限于解决上面或本公开内容任意部分中指出的任意缺点的实施方式。

附图简介

图1示意性显示根据本公开内容的实施方式的实例发动机系统的方面。

图2图解使增压储器充以燃烧排气和新鲜进气中的一种或多种的实例方法。

图3图解从增压储器将加压充气排至进气或排气歧管中的实例方法。

图4图解从增压储器排出加压充气以提供高压力EGR的实例方法。

图5图解由增压储器将加压充气排至进气歧管同时使压缩机预加增压压力的实例方法。

图6-8显示根据本公开内容的增压储器的实例充气和排出操作。

详细描述

以下描述涉及系统和方法，用于减少诸如图1发动机系统中的增压发动机——包括增压空气储器——中的涡轮迟滞。通过响应于踩加速器踏板由增压储器将加压充气排至进气歧管或排气歧管，可快速提高排气温度和压力，并且，增压装置涡轮可快速旋转加速。发动机控制器可被配置成执行控制程序，诸如图2的实例方法，以在充气机会可得时，使增压空气储器充以来自排气歧管的燃烧排气或来自进气歧管的新鲜进气中的一种或多种。控制器可进一步被配置成执行控制程序，诸如图3的实例方法，以基于发动机工况以及储器中可利用的充气的组成，由储器将加压充气排至进气歧管和/或排气歧管中。当排至进气歧管时，控制器可被配置成执行控制程序，诸如图4的实例方法，以将加压充气由储器排至进气歧管同时保持进气节气门关闭，然后当节气门入口压力充分提高时打开节气门。这种协调使得节气门入口压力被有利地提高，同时通过由增压储器排出的充气满足扭矩需要。如图5所示，在选择的增压状况下，当需要高压力EGR时，控制器也可被配置成提高存储在储器中的燃烧排气的压力，这通过使其与压缩进气混合然后将高压力充气混合物输送到进气歧管实现。实例充气和排出操作参考图6-8被显示。通过提高排气温度和压力，可以加快涡轮旋转加速，以减少涡轮迟滞。通过使用增压储器以在增压工况中可以提供高压力EGR，可提高增压发动机性能。

图1示意性显示实例发动机系统100——包括发动机10——的方面。在描述的实施方式中，发动机10是增压发动机，其连接于包括由涡轮16驱动的压缩机14的涡轮增压器13。尤其地，新鲜空气通过空气净化器12沿进气道42被引入发动机10，并流到压缩机14。压缩机可以是任意合适的进气压缩机，诸如马达驱动或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。然而，在发动机系统10中，压缩机是涡轮增压器压缩机，其通过轴19机械连接于涡轮16，通过使发动机排气膨胀来驱动涡轮16。在一个实施方式中，压缩机和涡轮可在双涡管涡轮增压器中连接。在另一实施方式中，涡轮增压器可以是可变几何形状的涡轮增压器（VGT），其中涡轮几何形状作为发动机转速的函数而主动变化。

如图1所示，压缩机14通过增压空气冷却器18连接于节气门20。节气门20连接于发动机进气歧管22。压缩空气充气自压缩机流经增压空气冷却器和节气门进入进气歧管。增压空气冷却器可以是，例如空气-空气或空气-水热交换器。在图1所示实施方式中，进气歧管内空气充气的压力由歧管内空气压力（MAP）传感器24检测。压缩机旁通阀（未显示）可以在压缩机14的入口和出口之间串联连接。压缩机旁通阀可以是正常关闭的阀，其被配置成在选择的工况下打开，以减轻过多的增压压力。例如，压缩机旁通阀可以在降低发动机转速的状况下被打开，以防止压缩机波动。

进气歧管22通过一系列进气门（未显示）连接于一系列燃烧室30。燃烧室通过一系列排气门（未显示）进一步连接于排气歧管36。在描述的实施方式中，显示单一排气歧管36。然而，在其它实施方式中，排气歧管可包括多个排气歧管部件。具有多个排气歧管部件的构造可以使不同燃烧室的排气被引导至发动机系统中的不同位置。

在一个实施方式中，排气门和进气门中的每一个均可被电子驱动或控制。在另一实施方式中，排气门和进气门中的每一个均可被凸轮驱动或控制。无论被电子驱动或被凸轮驱动，排气门和进气门打开和关闭的正时可以根据期望的燃烧和排放控制性能的需要而被调节。

图1显示电子控制系统38，其可以是其中安装发动机系统10的车辆的任意电子控制系统。在至少一个进气门或排气门被配置成根据可调节正时而打开和关闭的实施方式中，可调节正时可通过电子控制系统被控制，以在点火期间调节燃烧室中存在的排气的量。电子控制系统也可被配置成按照实现本文描述的任意控制功能所需支配发动机系统中各种其它电子驱动阀——例如，节气门、压缩机旁通阀、废气门、EGR阀和截止阀、各种储器进气门和排气门——的打开、关闭和/或调节。此外，为了评估与发动机系统的控制功能有关的工况，电子控制系统可以可操作地连接于遍及发动机系统设置的多个传感器——流量传感器、温度传感器、踏板位置传感器、压力传感器等。

燃烧室30可以被提供一种或多种燃料，诸如汽油、醇燃料掺和物、柴油、生物柴油、压缩天然气等。燃料可通过直接喷射、进气道喷射、节气门体喷射或其任意组合被提供到燃烧室。在燃烧室中，可通过火花点火和/或压缩点火发动燃烧。

如图1所示，一个或多个排气歧管部件的排气被引导至涡轮16，以驱动涡轮。当期望减小的涡轮扭矩时，一些排气可改为引导通过废气门（未显示），绕过涡轮。来自涡轮和废气门的组合流然后流经排放控制装置70。通常，一种或多种排放控制装置70可包括一种或多种排气后处理催化剂，其被配置成催化处理排气流，从而减少排气流中一种或多种物质的量。例如，一种排气后处理催化剂可被配置成当排气流稀少时捕集来自排气流中的NO_x，和当排气流丰富时还原捕集的NO_x。在其它实例中，排气后处理催化剂可被配置成使NO_x不成比例，或在还原剂的帮助下选择性地还原NO_x。在再其它的实例中，排气后处理催化剂可被配置成氧化排气流中残余的烃和/或一氧化碳。具有任意这种功能性的不同排气后处理催化剂均可被独自或一起设置在涂层（wash coat）或排气后处理阶段（stage）的别处。在一些实施方式中，排气后处理阶段可包括可再生的碳烟过滤器，其被配置成捕集和氧化排气流中的碳烟颗粒。

来自排放控制装置70的所有或部分经处理的排气均可通过排气管道35被释放到大气中。然而，根据工况，一些排气可改为转移到EGR通道51，通过EGR冷却器50和EGR阀52，进入压缩机14的入口。以这种方式，压缩机被配置成接纳自涡轮16下游捕集的排气。针对期望的燃烧和排放控制性能，EGR阀可被打开，以使控制量的冷却排气进入压缩机入口。以这种方式，发动机系统10适于提供外部低压力（LP）EGR。除了发动机系统10中相对长的LP EGR流径之外，压缩机的旋转还提供进入进气充气的排气的良好均匀性。此外，针对增加的可利用EGR质量和提高的性能，EGR取样（take-off）点和混合点的布置提供对排气非常有效的冷却。

在发动机系统10中，压缩机14是压缩进气的主要源，但在一些状况中，可自压缩机得到的进气的量可能不足。这样的状况包括快速增加发动机负载的时期，诸如在起动后马上，在踩加速器踏板时，或在退出减速燃料切断（DFSO）时。因此，在DFSO操作期间，响应选择的车辆减速或制动状况，向一个或多个发动机汽缸的燃料喷射被选择性地失效。在至少一些快速增加发动机负载的这些状况中，可从压缩机得到的压缩进气的量可以被限制，这是由于涡轮没有旋转加速到足够高的旋转速度（例如，由于低排气温度或压力）。因此，涡轮旋转加速和驱动压缩机提供需要量的压缩进气所需的时间被称为涡轮迟滞。在涡轮迟滞期间，提供的扭矩的量可能与需要的扭矩的量不匹配，导致发动机性能退化。

鉴于上述问题，发动机系统100包括增压储器54。增压储器可以是任意这样的储器，其具有适当的尺寸，被配置成存储加压充气，用于随后排出。如本文中所使用的，加压充气是指存在储器54中的气体。因此，存储在增压储器中的加压充气可包括仅清洁的进气（例如，自进气歧管引入的压缩进气）、仅燃烧排气（例如，自排气歧管引入的燃烧排气）或其组合（例如，具有限定EGR百分比的进气和排气的混合物）。在一个实施方式中，增压储器可被配置成在由压缩机14产生的最大压力下存储充气。各种入口、出口和传感器均可连接于增压储器，如下详细描述。在图1所示实施方式中，压力传感器56连接于增压储器，并被配置成响应其中的充气压。

在发动机系统100中，增压储器54选择性地连接于进气节气门20上游和下游的进气歧管22。更具体而言，增压储器54被配置成通过增压储器进气排出阀84将加压充气排至进气节气门20下游的进气歧管。增压储器进气排出阀可以是正常关闭的阀，其被指令在期望充气流从增压储器进入进气歧管时打开。在一些情况下，当节气门至少部分打开时，可以输送加压充气。因此，止回阀94可以连接在节气门上游并被定向，以防止加压充气通过节气门从增压储器释放回来。在其它实施方式中，可以省略止回阀并采用其它措施，以防止通过节气门回流。在一些实施方式中，压力恢复锥（recovery cone）（未显示）可流体地连接在增压储器和进气歧管之间，以便加压充气在从增压储器排出后引导通过压力恢复锥。当包括在其中时，通过抑制流与导管壁分离，压力恢复锥在流动状况下将流动能转换回压力能。然而，在可选实施方式中，可不包括压力恢复锥。

在再进一步的实施方式中，诸如当加压充气在增压发动机工况中被输送到进气歧管时，加压充气可被输送一段时间，同时进气节气门保持关闭。如在图5所详细描述的，节气门可保持关闭直到增压储器被充分排出或直到达到临界节气门入口压力。然后，进气排出阀可关闭，同时进气节气门打开，以允许来自压缩机的压缩进气被排至进气歧管。通过暂时保持节气门关闭，同时将加压充气排至增压发动机，可减少进入储器的逆流，同时也使压缩进气的压力被提高，高于其它的可能。自储器的高压力排出与自压缩机的高压空气的组合使得踩加速器踏板的扭矩要求被更好地满足，同时也加快涡轮旋转加速和减少涡轮迟滞。

在一些实施方式中，保持节气门关闭一段时间可导致在节气门随后打开时压缩机波动问题。如果节气门打开时的增压操作被限制波动，则控制器可打开压缩机安全阀，同时打开节气门，以解决压缩机波动。

增压储器54也可以充以自压缩机14和增压空气冷却器18下游的进气歧管引入的空气。更具体而言，增压储器54被配置成被充以通过增压储器进气充气阀82自压缩机14下游和进气节气门20上游引入的、来自进气歧管的压缩进气。增压储器进气充气阀82可以是正常关闭的阀，其被指令在需要加压进气充气流从进气歧管进入增压储器时打开。在一个实例中，在低增压状况中，进气充气阀可被打开，以驱使至少一些被压缩机加压的进气进入增压储器54。作为另一实例，在高增压状况中，进气充气阀可被打开，以驱使一些压缩进气进入增压储器54，其中其与预存储的燃烧排气混合，以产生高压力EGR。然后，在增压状况中，当接收到瞬时EGR请求时，高压力EGR通过进气排出阀84被排至进气歧管，以提供要求的高压力EGR。在进气充气阀82上游连接的止回阀92使得来自压缩机的压缩空气在高节气门入口压力（TIP）的状况下流入增压储器并存储在其中，但其防止存储的压缩空气在低TIP的状况下流回压缩机。

增压储器54也被显示选择性地连接于涡轮16上游的排气歧管36。更具体而言，增压储器54被配置成通过增压储器排气排出阀88将加压充气排至涡轮16上游的排气歧管。增压储器排气排出阀88可以是正常关闭的阀，其被指令在期望充气流从增压储器进入排气歧管时打开。止回阀98可以连接在排气排出阀下游并被定向，以防止加压充气回流到增压储器。在其它实施方式中，可以省略止回阀，并可以采取其它措施，以防止回流到储器。

增压储器54也可以充以自涡轮16上游的排气歧管引入的燃烧排气。更具体而言，增压储器54被配置成被充以通过增压储器排气充气阀86自涡轮16上游的排气歧管引入的燃烧排气。增压储器排气充气阀86可以是正常关闭的阀，其被指令在期望燃烧排气流从排气歧管进入增压储器时打开。在一个实例中，在低增压状况中，或低发动机转速负载状况中，排气充气阀可被打开，以驱使至少一些燃烧排气进入增压储器54。以这种方式，增压储器充气的EGR百分比可提高。在排气充气阀86上游连接的止回阀96使得来自进气歧管的燃烧排气流入到增压储器并存储在其中，但其防止排气流回。

以这种方式，在第一状况下，增压储器可选择性地仅充以来自压缩机下游的进气歧管的进气，而在第二状况下，增压储器可选择性地仅充以来自涡轮上游的排气歧管的燃烧排气。

事实上，对着发动机进气歧管和排气歧管的增压储器54的构造使得用于为增压储器充气和排出的各种选项得以实现。作为第一实例，诸如当发动机系统在第一模式下运转时，储器可以充以来自进气歧管的压缩进气，然后响应踩加速器踏板（或在高增压状况下），压缩进气可被排至进气歧管，以减少涡轮迟滞和帮助涡轮旋转加速。作为第二实例，诸如当发动机系统在第二模式下运转时，储器可以充以来自进气歧管的压缩进气，压缩进气可被排至排气歧管，以提高排气温度和帮助涡轮旋转加速。作为第三实例，诸如当发动机系统在第三模式下运转时，储器可以充以来自排气歧管的燃烧排气，然后在增压状况下，当需要EGR时，燃烧排气可被排至进气歧管，以提供期望的EGR。作为第四实例，诸如当发动机系统在第四模式下运转时，储器可以充以来自排气歧管的燃烧排气，然后响应踩加速器踏板，燃烧排气可被排至排气歧管，以提高涡轮上游的排气压力和帮助涡轮旋转加速。在再进一步的实例中，储器可以充以至少一些燃烧排气和至少一些压缩进气，以提供具有选定组成的增压充气（例如，期望的EGR百分比、期望的AFR等），然后，在稍后的时间，加压充气可被排至进气歧管（例如，以提供EGR）或排气歧管（例如，以提高排气压力）。

在一些实施方式中，增压储器54也可以充以一个或多个未加燃料的汽缸的排气（即，充以未加燃料的和未燃烧的排气）。尤其地，当发动机10在DFSO模式——其中一些燃烧室不接收燃料，并且仅仅抽吸通过其各自的进气门进入的空气——运转时，被抽吸并因而经未加燃料的燃烧室压缩的空气可通过排气充气阀86自排气歧管引入并存储在储器54中。

在上述各种发动机系统中，和在与本公开内容充分一致的其它发动机系统中，使增压箱中的空气或空气/排气混合物加压可导致水蒸气在增压箱内部冷凝。因此，在一些实施方式中，排放阀（未显示）可连接于增压储器54。排放阀也可根据需要由电子控制系统38打开，以将增压箱中的冷凝物以液体形式排放到车辆下面的路面上，或被引导到车辆的排气系统，被蒸发，和作为水蒸气排出。

图1的构造使得储存在增压储器中的空气能够响应于至少踩加速器踏板状况被排出，在踩加速器踏板状况中，节气门突然打开，并且压缩机旋转得太慢而不能提供期望的进气歧管压力（MAP）。如在下文中详细描述的，在至少一些踩加速器踏板状况（诸如当踩加速器踏板的增压水平较低和预期的涡轮迟滞较高时）中，在从增压储器排出空气时，可使用较高量的点火延迟，以快速提高排气温度和加快涡轮旋转加速。在其它踩加速器踏板状况（诸如当踩加速器踏板的增压水平较高和预期涡轮迟滞较低时）中，在从增压储器排出空气时，可使用较少量的点火延迟（例如，没有点火延迟），以提供额外的发动机扭矩（相应于增压空气的排出量），以满足扭矩要求，同时压缩机达到期望的容量。

在一些实施方式中，发动机的至少一些汽缸可被配置成具有延迟的点火正时同时增压空气被排至进气歧管，用于加热排气和加速涡轮旋转的目的。同时，其它汽缸可被配置成维持点火正时同时排出增压空气，用于产生扭矩的目的。为了减少由于汽缸间扭矩差异造成的潜在问题，能够进行排气加热的汽缸和能够进行扭矩产生的汽缸可以基于其点火顺序被选择。以这种方式，通过加快涡轮旋转加速，同时提供扭矩，可减少涡轮迟滞，同时增加发动机有效燃烧扭矩。

上述构造使得提供充气——包括空气和/或燃烧排气——至发动机燃烧室的方法或旋转加速涡轮的方法有用。因此，现在通过继续参考上述构造借助于举例来描述一些这样的方法。然而，应该理解，本文所述的方法和完全落入本公开内容的范围的其它方法通过其它构造也是有用的。本文所述的方法包括通过布置在发动机系统中的一个或多个传感器发生的各种测量和/或检测事件。方法还包括各种计算、比较和决策事件，其可发生在与传感器可操作地连接的电子控制系统中。方法还包括各种硬件驱动的事件，响应于决策事件，电子控制系统可选择性地指令该硬件驱动的事件。

现在参考图2，显示实例程序200，其用于使图1的增压储器充气。通过使增压储器充以来自排气歧管的燃烧排气，排气能可以预存储在储器中，并稍后被排出，以提供EGR（当排至进气歧管时）或提高排气压力（当排至排气歧管时）。通过使增压储器充以来自进气歧管的加压的进气，增压能可以预存储在储器中，并稍后被排出，以提供额外的增压（当排至进气歧管时）或提高排气压力（当排至排气歧管时）。具体地，涡轮能量可通过提高预涡轮排气压力而被增加。在每种情况中，通过使充气存储在增压储器中以在稍后的时间使用，可提高增压发动机性能。

在202，程序200包括评估和/或推断发动机工况。这些可包括，例如，发动机转速、扭矩要求、增压要求、排气温度、大气压力、增压储器状况等。

在一个实例中，可利用与储器连接的一个或多个传感器，诸如压力、温度和空-燃比传感器评估增压储器状况。然而，在其它实例中，一种或多种增压储器状况可由控制器的存储器推断或恢复，而不是本身被检测。例如，在增压储器先前利用来自进气歧管的空气被充气的情况中，基于在充气时的压缩机状况、进气温度和压力状况以及EGR要求，可推断增压储器中的充气状态。作为另一实例，在增压储器先前充以来自排气歧管的燃烧排气的情况下，基于在充气时的发动机工况、排气状况和EGR要求，可推断增压储器中的充气状态。类似地，在增压储器先前向进气歧管排出的情况下，基于排出的持续时间以及排出期间的增压状况，可推断保留在增压储器中的充气（如果存在）状态。以同样的方式，在增压储器先前向排气歧管排出的情况下，基于排出的持续时间以及排出期间的发动机状况，可推断保留在增压储器中的充气（如果存在）状态。

在204，基于评估状况，可以确定是否存在增压储器充气机会。在一个实例中，如果增压储器足够空（例如，增压储器压力低于阈值），则储器充气状况可存在。作为另一实例，当发动机在足够高的增压水平下运转（例如，以高于临界水平的增压运转）时，储器充气状况可存在。作为再一实例，可在发动机DFSO操作期间确定储器充气状况。作为再另外的实例，在松开加速器踏板（tip-out）事件后的瞬间可确定储器充气状况。因此，基于确定充气机会时的发动机工况，可以确定增压储器是否充以来自进气歧管的压缩空气和/或来自排气歧管的燃烧排气。例如，如在下文详细描述的，基于在充气机会时的发动机转速、车辆速度、歧管压力等，增压储器可选择性地被充气。

如果确定了充气状况，则在206，增压储器可以充以来自进气歧管的压缩进气和来自排气歧管的燃烧排气中的一种或多种。尤其地，储器进气充气阀可打开一段时间，以使储器充以来自进气歧管的压缩进气，和/或储器排气充气阀可打开一段时间，以使储器充以来自排气歧管的排气。打开进气充气阀和/或排气充气阀的持续时间可被调节，以调节存储在储器中的充气的组成，以便提供期望的增压储器充气ERG百分比（或稀释度）。在一个实例中，增压储器可以充以空气和燃烧排气，以提供具有期望的EGR百分比和期望压力的充气，以便当加压充气在随后的增压发动机操作中被最终排出时，可实现高压力EGR。

例如，在第一状况下，当预测以高发动机转速踩加速器踏板时，增压储器可仅充以燃烧排气。在本文中，发动机可在较高发动机转速下运转，其中踏板位置接近于关闭的位置，和其中车辆速度高于临界速度，但排气压力大于临界压力。相比之下，在第二状况下，当预测以低发动机转速踩加速器踏板时，增压储器可以充以新鲜进气和燃烧排气，其中新鲜进气与燃烧排气的比基于期望的增压储器EGR百分比被调节。可选地，在第二状况下，增压储器可仅充以新鲜进气。在本文中，发动机可在较低发动机转速下运转，其中踏板位置接近于关闭的位置，和其中车辆速度低于临界速度，但进气歧管压力大于临界压力。例如，发动机可以正进气歧管至排气歧管压力运转。

如在图5所详细描述的，在一些状况下，增压储器可在第一较低压力下，充以第一量的燃烧排气，其来自涡轮上游的排气歧管。这种初始充气增加储器充气的EGR百分比，但存储的排气处于较低压力下。为进一步提高存储充气的压力，增压储器随后可在第二较高压力下进一步充以第二量的新鲜进气，其来自压缩机下游的进气歧管。该稍后的充气轻微降低了储器充气的EGR百分比，但提高充气压。可以调节第一和第二量，以提供期望的加压充气的EGR百分比。然后，存储充气可在选择的增压发动机状况中被有利地排出，以提供高压力EGR益处。

作为另一实例，增压储器可以在较低发动机转速下在松开加速器踏板期间，充以至少一些燃烧排气（例如，仅充以燃烧排气）。相比之下，在较高发动机转速下在松开加速器踏板期间，控制器可以使增压储器充以来自进气歧管的至少一些压缩进气（例如，仅充以压缩进气）。作为再另外的实例，当在发动机DFSO操作期间确定充气状况时，储器可以充以自具有燃料切断的汽缸释放的未燃烧排气。

因此，在充气之后，可在控制器的存储器中更新增压储器状况。在一个实例中，增压储器状况可利用连接至储器的一个或多个传感器，诸如压力、温度和空-燃比传感器被更新。然而，在其它实例中，增压储器状况可在控制器的存储器中被推断和更新，而不是本身被检测。例如，在增压储器最近利用来自进气歧管的空气被充气的情况下，基于在充气时的压缩机状况、进气温度和压力状况以及EGR要求，可推断和更新增压储器中的充气状态。作为另一实例，在增压储器最近被充以来自排气歧管的燃烧排气的情况下，基于在充气时的发动机工况、排气状况和EGR要求，可推断和更新增压储器中的充气状态。

在一个实例中，可基于一个或多个排气空-燃比传感器输出、MAF和燃料喷射器脉宽，评估或推断增压储器的EGR百分比。控制器可被配置成基于增压储器压力评估存在储器中的气体的体积。然后，控制器可以评估该体积中有多少是基于加压充气排出后MAF变化的空气，和该体积中有多少包括基于加压充气排出后燃料喷射调节（例如，基于燃料喷射器脉宽）的燃料。评估的空燃比然后可基于空气和燃料评估。在可选实例中，评估的空燃比可基于进气氧传感器的输出。评估的空燃比然后可与测量的空燃比进行比较，以映射误差。误差然后可用于更新增压储器充气的EGR百分比评估。存储的增压储器状况可在随后的排出操作中通过控制器恢复。应该理解，在所有情况下，在踩加速器踏板事件——其中加压充气被排出——之前的发动机周期中均可进行充气。

以这种方式，增压储器可选择性地充以来自进气歧管的新鲜进气和来自排气歧管的燃烧排气中的一种或多种。充以新鲜进气和燃烧排气可被执行，以能够存储具有选定EGR百分比的增压储器充气。如通过参考图3在本文所详细描述的，在选择性充气之后，诸如响应于踩加速器踏板，基于踩加速器踏板时的发动机工况，加压充气可自增压储器排至进气歧管和/或排气歧管，从而减少涡轮迟滞和提高增压发动机性能。

现在参考图3，显示实例程序300，其用于使图1的增压储器排出。通过使增压储器向进气歧管或排气歧管排出，至少基于增压储器中的充气组成，增压充气可有利地用于提高排气温度或压力。在每种情况中，通过响应于踩加速器踏板自增压储器排出，可减少涡轮迟滞和提高增压发动机性能。

在302，可评估和/或推断发动机工况。这些可包括，例如，发动机转速、扭矩要求、增压要求、排气温度、大气压力、增压储器状况等。在304，可恢复增压储器充气细节。因此，加压充气可包括燃烧排气和压缩进气的可变混合物，从而具有不同的充气压和充气ERG百分比（或稀释度）。恢复的细节可包括，例如，充气组成——包括充气的新鲜空气含量以及充气的燃烧排气含量。恢复的细节还可包括充气温度、充气压、充气ERG百分比等。如之前详细描述的，增压储器细节可存储在控制器的存储器中，并可在每次充气操作后被推断和更新。另外，在任何排出操作之后，增压储器细节均可被更新，以反映保留在增压储器中的充气（如果存在）的最近状态。

在306，可确认踩加速器踏板。在一个实例中，响应于超过临界位置被替换的加速器踏板和高于阈值的扭矩要求，可确认踩加速器踏板。如果踩加速器踏板未被确认，则程序可结束。在确定踩加速器踏板后，在308，程序包括确定是否将加压充气排至进气歧管或排气歧管。

在一个实例中，选择（是否排至进气歧管或排气歧管）可基于增压储器中存储的充气的组成（或EGR百分比）。例如，当增压储器具有高新鲜空气含量（例如，当存储充气的新鲜空气百分比高于临界量）或低EGR含量（例如，当存储充气的EGR百分比低于临界量）时，可将增压空气应用于进气歧管，以提供增加的扭矩，以解决涡轮迟滞以及涡轮转动加速。作为另一实例，当增压储器具有低新鲜空气含量（例如，当存储充气的新鲜空气百分比低于临界量）或高EGR含量（例如，当存储充气的EGR百分比高于临界量）时，可将增压空气应用于排气歧管，以能够提取来自增压充气压的能量，并有利地用于加快涡轮转动加速。因此，在第一踩加速器踏板期间，当排出充气具有较低EGR百分比时，向进气歧管进行排出，同时在第二踩加速器踏板期间，当排出充气具有较高EGR百分比时，向排气歧管进行排出。

在再另外的实例中，对于将增压空气排至进气歧管还是排至排气歧管的选择可进一步基于存储在储器中的加压充气的充气压。例如，当增压储器充气压力高于临界压力时，较高压力充气可选择性地排至进气歧管，以快速提高排气温度和减少涡轮迟滞。在可选实例中，当增压储器充气压低于临界压力时，较低压力充气可选择性地排至排气歧管，以快速提高排气压力和减少涡轮迟滞。

在进一步的实例中，选择可基于踩加速器踏板时的增压水平。例如，当踩加速器踏板时的增压水平高于临界增压水平时，增压储器充气可被排至进气歧管。相比之下，当踩加速器踏板时的增压水平低于临界水平时，增压充气可被排至排气歧管。在可选实例中，在第一踩加速器踏板——其中加压充气被排至进气歧管——的发动机增压水平可低于在第二踩加速器踏板——其中加压充气被排至排气歧管——的发动机增压水平。在再进一步的实施方式中，对于将增压充气排至进气歧管还是排至排气歧管的选择可基于其它发动机工况，诸如发动机转速、排气温度和排气空燃比。

作为再另外的实例，选择可进一步基于踩加速器踏板时的EGR要求。例如，增压储器可以充以燃烧排气和压缩进气，以存储具有限定充气压和限定充气ERG百分比的充气。然后，当踩加速器踏板的增压水平低于增压储器充气压时，如果要求EGR，则加压充气可被排至进气歧管，而如果不要求EGR，则排至排气歧管。相比之下，当踩加速器踏板的增压水平高于增压储器充气压时，加压充气可仅被排至排气歧管。

应该理解，虽然描述的程序表明在踩加速器踏板期间向进气歧管或排气歧管排出，但在一些实施方式中，加压充气可在给定的踩加速器踏板期间被排至进气歧管和排气歧管中的每一个。尤其地，在这些实施方式中，在相同的踩加速器踏板期间，加压充气可被相继排至进气歧管和排气歧管中的每一个。因此，在排出之前，可以确定加压充气是否被首先排至进气歧管接着排至排气歧管，或者加压充气是否被首先排至排气歧管接着排至进气歧管。在一个实例中，相继排出的顺序可基于，例如增压压力、排气压力和增压箱压力。

在310，可确认增压储器充气是否待被排至进气歧管（例如，增压储器充气是否仅待被排至进气歧管，或最初排至进气歧管）。如果是，则在312，程序包括由增压储器将加压充气排至进气歧管。尤其地，向涡轮增压器压缩机下游和进气节气门下游的进气歧管排出。另外，在排出期间，可基于自储器排出的加压充气的量延迟点火正时。然而，应用的点火延迟可少于基于相应于排出的加压空气量的燃烧扭矩的点火延迟限值。即，火花可不被延迟超过减小有效燃烧扭矩的量。例如，点火延迟可维持或增加扭矩，使其高于在缺乏自增压储器排出的补充加压空气的汽缸操作期间产生的扭矩水平。这使得在延迟点火正时期间发动机的有效燃烧扭矩被增加，或至少被维持。

在一个实例中，向进气歧管排出可发生在气门开启重叠期之外。例如，排出可在进气行程和/或压缩行程中发生，但不在这些行程的部分——其中汽缸的进气门和排气门同时打开——中发生。因此，这使得空气-燃料混合物在汽缸中燃烧，以便在释放后，加热的排气可用于在随后的燃烧事件时使涡轮转动。通过在重叠期之外而不是在重叠期之内将加压气体排出，可实现更多的空气-燃料混合和可实现更好的排气加热。然而，在可选实例中，向进气歧管排出可在气门开启重叠期发生。例如，可调节排出正时，以与正气门开启重叠一致。可选地，可基于使增压储器排出时提供高气门开启重叠的排出，调节可变凸轮正时机构的凸轮正时。然后，在排出之后，可变凸轮正时机构的凸轮正时可基于发动机工况被重新设置。

在一个实施方式中，如通过参考图4所详细描述的，部分加压充气可自增压储器排至进气节气门下游的进气歧管，同时保持进气节气门关闭（或同时朝向更封闭的位置调节节气门位置）。然后，剩余部分的加压充气可在打开节气门后被排出。如同样在图8的实例中所详细描述的，节气门可以保持关闭直到由压缩机在节气门上游产生临界节气门入口压力。通过保持节气门关闭，可以比节气门打开时的其它可能更快的速度提高在压缩机产生的增压压力。同时，可满足扭矩要求，并且，通过将加压充气排至进气歧管可加快涡轮转动加速。

在314，在排出期间，自排气歧管再循环至进气歧管的排气的量可被减少。具体地，EGR的减少可基于排出的加压空气量。这使得燃烧稳定性被提高和增加的点火延迟被用于加热排气。在一个实例中，在发动机系统具有EGR通道——包括EGR阀，用于自发动机排气歧管向发动机进气歧管再循环一定量的排气——的情况下，发动机控制器可减少EGR阀的打开，以减少通过EGR通道再循环至发动机进气口的排气量。

在316，可以确定排气温度（Texh）是否高于阈值。在本文中，临界（阈值）排气温度可对应于这样的温度：在该温度之上，涡轮可转动并旋转加速，以便驱动压缩机和提供期望的增压。例如，临界温度可基于涡轮速度。因此，如果排气温度高于临界温度，则在318可停止加压充气自增压储器向进气歧管排出。另外地，在330，涡轮可以转动并且涡轮增压器压缩机可被操作，以提供需要量的增压，从而满足扭矩要求。如果在316没有达到临界排气温度，则继续加压充气向进气歧管的排出，同时延迟火花，直到排气温度高于临界温度。

返回至310，如果增压储器充气向进气歧管的排出未被确认，则在320，可确定增压储器充气是否待被排至排气歧管（例如，如果增压储器充气待仅被排至排气歧管，或最初被排至排气歧管）。如果是，则在322，程序包括在排出期间，基于排出的加压充气，由增压储器将加压充气排至排气歧管同时调节汽缸燃料喷射（包括燃料喷射量和/或正时），以便维持化学计量或化学计量附近处的整体排气空燃比（例如，在排气催化剂检测的排气空燃比）。如本文中所使用的，将加压充气排至排气歧管包括将加压充气排至涡轮增压器涡轮上游的排气歧管。在一个实例中，排出可以在增压发动机运转期间进行。

在一些实施方式中，可进行同时的节气门调节，以补偿因为增加的排气压力而减少的可进入发动机进气口的空气量，并因而补偿输送的扭矩量。例如，节气门的打开可同时被增加，以增加进入的空气和自发动机的扭矩输出。

调节汽缸燃料喷射同时向排气歧管排出可包括，例如，基于加压充气的量和空燃比进行富燃料喷射和/或迟后燃料喷射。通过延迟和/或浓缩燃料喷射以便使自增压箱分散到排气歧管的充气的（新鲜）空气成分匹配，可维持排气口（例如，在排气催化剂下游）的全部混合物基本上处于化学计量。此外，来自增压储器中空气的额外的氧与富燃料喷射的放热反应产生额外的排气热和排气压力，其也有助于减少涡轮迟滞。在一个实例中，当排气温度高于临界温度时，可进行富燃料喷射，以更好地保证放热反应将如所期望地发生在排气歧管中而不是更远的下游。在一个实例中，可利用来自一个或多个空燃比传感器的反馈，诸如来自位于涡轮上游和/或下游的空燃比传感器和排气歧管中的排气催化剂的反馈，调节燃料喷射。因此，如果依赖于来自上游空燃比传感器的反馈，则空气-燃料混合可能是个问题。因此，在一些实施方式中，为了能够得到更可靠的反馈信号，在排出期间，可基于来自位于排气歧管中涡轮增压器涡轮下游的排气空燃比传感器的反馈，调节汽缸燃料喷射。

接下来，在324，可以确定涡轮上游的排气压力（Pexh）是否高于阈值。在本文中，临界（阈值）排气压力可对应于这样的压力：在该压力以上，涡轮可转动并旋转加速，以便驱动压缩机和提供期望的增压。例如，临界压力可基于涡轮速度。因此，如果排气压力高于临界压力，则在328，可停止加压充气自增压储器向排气歧管的排出。另外地，在330，涡轮可被转动，并且涡轮增压器压缩机可被操作，以提供需要量的增压，从而满足扭矩要求。如果在324未达到临界排气压力，则继续加压充气向排气歧管的排出，同时延迟和/或浓缩汽缸燃料喷射，直到排气压力高于临界压力。

应该理解，虽然描述的程序阐明向排气歧管排出直到达到临界排气压力，但在可选实例中，控制器可被配置成继续向排气歧管排出直到涡轮速度达到临界速度或直到进气增压压力（例如，在压缩机处）达到临界增压压力。例如，可在正进气歧管至排气歧管压力状况下进行向排气歧管排出。在本文中，当进气歧管压力达到临界压力，并且正进气歧管至排气歧管压力状况不再存在时，停止向排气歧管排出。即，发动机控制器可被配置成向排气歧管排出，直到涡轮速度达到临界速度或直到进气增压压力达到临界增压压力。

以这种方式，在踩加速器踏板之前的发动机周期中，增压储器可以充以来自排气歧管的至少一些燃烧排气。然后，响应于踩加速器踏板，通过由增压储器将加压充气排至排气歧管，可减少涡轮迟滞。其中增压储器充气向排气歧管排出的实例发动机操作在本文中通过参考图6被详细描述。

应该理解，在一些实例中，在相同的踩加速器踏板中，加压充气可被排至进气歧管和排气歧管中的每一个。尤其地，在单一踩加速器踏板上，存储在增压储器中的部分（例如，第一量）的加压充气可被排至排气歧管，而存储充气的剩余部分（例如，第二、不同量）被进一步排至进气歧管。在本文中，基于上述相同的考虑，控制器可决定是首先排至进气歧管还是首先排至排气歧管。因此，在一个实例中，当增压储器压力较高时，部分加压充气可首先被排至进气歧管，然后，剩余部分可稍后被排至排气歧管。在可选实例中，当加压充气具有较高EGR含量时，部分加压充气可首先被排至排气歧管，然后剩余部分可稍后被排至进气歧管。通过在相同的踩加速器踏板期间排至进气歧管和排气歧管中的每一个，有可能更好地平衡空气/燃料混合、快速转动加速和自增压箱的增加输出的足够持续时间的竞争目标，以填充基本上整个涡轮迟滞延迟。

应该理解，在踩加速器踏板之后的松开加速器踏板可提供使增压储器再充气的机会。例如，在松开加速器踏板期间，发动机控制器可选择性地使增压储器充以来自进气歧管的进气或来自排气歧管的燃烧排气，该选择基于松开加速器踏板时的储器组合物。选择可进一步基于松开加速器踏板时的发动机转速和车辆速度，如之前在图2所论述的。

以这种方式，在第一踩加速器踏板期间，加压充气自增压储器被排至进气歧管，而在第二踩加速器踏板期间，加压充气自增压储器被排至排气歧管。通过在一些状况下由增压储器将加压充气排至进气歧管和在其它状况下排至排气歧管，可扩大使用存储在增压储器中的加压充气的益处。尤其地，加压新鲜进气可更好地用于减少涡轮迟滞，同时还满足临时扭矩要求。类似地，加压排气可更好地用于减少涡轮迟滞，同时还满足EGR要求。总体来说，可提高增压发动机性能。

现在参考图4，显示实例程序400，其用于由增压储器将加压充气排至进气歧管同时控制进气节气门。通过将部分加压充气输送至进气歧管，同时进气节气门关闭，可快速提高增压压力或节气门入口压力，使得压缩机增压在输送至进气歧管之前被“预加”。同时，可通过自节气门下游的增压储器排出加压充气，满足扭矩要求。在一个实例中，图4的程序可作为图3程序的部分被执行，诸如在步骤312。

在402，程序400包括确认来自增压储器的加压充气被排至进气歧管。如果否，则可结束程序。在一个实例中，在增压发动机运转期间，响应于踩加速器踏板，加压充气可被排至进气口。在本文中，在踩加速器踏板期间，在进气节气门上游评估的节气门入口压力（TIP）可低于阈值。因此，增压储器可在踩加速器踏板之前的发动机周期中已经被充以来自进气歧管的压缩空气或来自排气歧管的燃烧排气中的一种或多种，以存储具有限定EGR百分比和限定充气压的加压充气。

在确认后，在404，程序包括打开增压储器进气排出阀同时关闭进气节气门。然后，控制器可将加压充气自增压储器排至进气节气门下游的进气歧管，同时保持进气节气门关闭。将加压充气排至进气歧管可包括打开储器进气排出阀，同时保持储器进气充气阀关闭。

在406，程序包括操作压缩机同时监测节气门入口压力——TIP（还指示在节气门关闭时在压缩机产生的增压压力）。在一个实例中，可通过安置在压缩机下游和进气节气门上游的进气歧管中的压力传感器评估TIP。因此，在涡轮逐渐加速转动时，压缩机压力也逐渐增加。因此，TIP也增加。在本文中，通过保持节气门关闭，可加速增压压力或TIP的增加。结果，在节气门打开时，可通过压缩机产生足够量的加压增压空气，并存在或预加在节气门上游。然后，该增压压力可在节气门一经打开就被输送到进气歧管。

因此，将加压充气排至进气歧管同时保持进气节气门关闭可以继续一段时间，直到节气门入口压力处于或高于阈值。可选地，节气门保持关闭时的排出可以继续一段时间，直到节气门下游的歧管压力（MAP）与节气门上游的节气门入口压力匹配。

在408，可以确定评估的TIP是否高于阈值。在一个实例中，阈值可基于期望的增压水平或增压压力。如果在使增压储器完全排出前（或在使增压储器完全排出的同时）TIP已经达到期望的增压水平，则在412，在持续时间过去之后，程序包括关闭进气排出阀同时从关闭位置打开节气门。由于进气节气门的打开，在节气门上游存储和预加的加压空气充气可自压缩机下游被排至进气歧管。即，压缩空气可自压缩机被引导至进气歧管，同时节气门打开。因此，在节气门打开时将压缩空气引导至进气歧管包括停止将加压充气排至进气歧管。其中，储器进气充气阀和排出阀中的每一个均可维持关闭。

因此，甚至在TIP达到阈值之前就可使增压储器排出。因此，如果TIP不在阈值以上，则在410，可以确定增压储器是否已经完全被排出。如果是，则还使程序进行至412，以关闭进气排出阀和打开节气门，以使在压缩机加压的空气充气被排至进气歧管。

控制器可进一步被配置成调节点火正时同时将加压充气排至进气歧管以及同时将压缩空气引导至进气歧管。例如，在排出期间可将点火正时调节至第一正时同时保持进气节气门关闭，同时将点火正时调节至第二、不同的正时同时在节气门打开时引导压缩空气。在本文中，第一正时可基于排出加压充气的量和EGR百分比。类似地，第二正时可基于被引导至进气歧管的压缩空气的量和压力。如果执行任何EGR（例如，通过各自EGR通道的高压力EGR或低压力EGR）同时将压缩空气自压缩机引导至进气歧管，第二正时还可基于被引导的压缩空气的EGR百分比。

以这种方式，在踩加速器踏板期间，在操作压缩机时，可通过将加压充气由增压储器排至进气歧管同时保持进气节气门关闭来提高汽缸压力。然后，通过将压缩空气自压缩机引导至进气歧管同时打开关闭的节气门，可在踩加速器踏板期间进一步提高汽缸压力。通过输送来自增压储器的加压充气，同时进气节气门关闭，排出充气可用于加快涡轮转动加速和减少涡轮迟滞，同时还满足涡轮迟滞期间的发动机扭矩要求。通过保持进气节气门关闭一段时间同时涡轮加速转动，由压缩机压缩的空气的压力可快速提高。另外，可达到较高增压压力。然后，通过在节气门已经打开后输送加压的增压充气至进气歧管，可实现增压益处。总体来说，涡轮迟滞被减少，同时增压性能得以增强。实例发动机操作——其中加压充气自增压储器排至进气歧管同时节气门关闭一段时间——在本文中通过参考图8被详细描述。

现在参考图5，描述实例程序500，其用于使增压储器充以燃烧排气和加压新鲜空气，以产生加压EGR混合物，该混合物然后可在增压状况中被排至进气歧管，以能够实现高压力EGR益处。

在502，可评估和/或推断发动机工况。在504，可确认发动机在增压下运转但增压水平低于临界水平。在一个实例中，可确认增压水平高于下阈值但低于上阈值。如果不是，可结束程序。在确认后，在506，程序包括在低增压状况中，使增压储器充以至少一些燃烧排气，达到第一较低压力。例如，通过打开增压储器排气充气阀（达一段时间），增压储器可仅充以来自排气歧管的燃烧排气。可选地，储器可以充以来自排气歧管的燃烧排气和来自进气歧管的新鲜进气。如本文中所使用的，充以燃烧排气包括充以低压力EGR、高压力EGR和通过阀自排气歧管直接接收的燃烧排气中的一种或多种。使储器充以燃烧排气包括选择性地打开连接在增压储器和排气歧管之间的第一阀。在充气之后，增压储器中的加压充气可具有限定EGR百分比（即，储器可以充以一定比例的进气与燃烧排气，必需提供期望的增压储器EGR百分比），并可处于第一较低压力下。

在508，在增压储器已经完成充气之后，可以确定是否需要增加的增压。在一个实例中，增加的增压可以响应于当发动机已经被增压时进一步的踩加速器踏板而被需要。在510，响应于踩加速器踏板，可增加增压。例如，可提高压缩机速度。在512，可确认已经增加增压和增压水平现在高于阈值。在确认后，在514，在较高增压状况下，增压储器可进一步充以压缩的进气气体，以将存储在储器中的充气压力提高至第二较高压力。进一步充以压缩的进气气体包括选择性地打开连接在增压储器和进气歧管之间的第二阀，其中第二阀连接在增压储器和进气节气门下游的进气歧管之间。通过混合存储在储器中的、较低压力的燃烧排气与较高压力的压缩进气，可原位产生高压力EGR混合物并存储在增压储器中，用于随后在需要高压力EGR时排出。在另一实例中，阀可以连接在节气门上游。

在516，可以确定是否需要EGR的瞬时增加。在一个实例中，当增压水平低于阈值（例如，低于第二压力）和驾驶员踩加速器踏板时，在发动机运转期间，可在稍后的时间要求EGR的瞬时增加。例如，当发动机被增压时，朝向充分打开的节气门踩加速器踏板可被获得。结果，可要求EGR的瞬时增加。响应于要求的EGR的瞬时增加，在518，程序包括由增压储器将加压充气排至发动机歧管（例如，排至进气歧管或排气歧管）。例如，排至进气歧管包括在涡轮增压器压缩机下游和进气节气门下游排出。以这种方式，响应于增加的EGR的瞬时要求，通过自增压储器排出预存储的高压力EGR至进气歧管，可获得高压力EGR。尤其地，控制器可选择性地打开连接在增压储器和进气节气门下游的进气歧管之间的第三阀（即，增压储器进气排出阀），并自增压储器排出加压充气至进气节气门下游的进气歧管。在一个实施方式中，当将高压力EGR自增压储器排出时，进气节气门可暂时保持关闭。在一个实例中，可继续排出直到增压压力与增压储器压力平衡，之后，可停止排出。例如，可继续排出直到增压压力处于第二压力。

本文的发明人已经认识到在增压状况中，当需要瞬时EGR时，要求的EGR可能不总是一经要求就快速可得。尤其地，再循环的排气可能不通过低压力EGR而立即可得，这是由于低压力EGR的较慢的响应时间。同时，再循环的排气也可能不通过常规高压力EGR通道立即可得，这是由于进气歧管和排气歧管之间的压力差，这会导致高压力EGR流回排气歧管。为克服这些问题并仍能实现高压力EGR益处，可通过在排出之前与一定量的压缩进气混合而提高储器中的排气压力。这使得响应于踩加速器踏板，甚至当增压水平已经高时，高压力EGR被提供。在瞬时EGR请求期间使增压储器充以高压力EGR和输送高压力EGR至进气歧管的实例发动机运转，在本文中通过参考图7被详细描述。

现在参考图6，图600显示实例发动机运转，其中涡轮迟滞通过响应于踩加速器踏板将加压充气排至排气歧管而被减少。尤其地，图600描述在线图602的踏板位置（PP）差异、在线图604的增压压力差异、在线图606增压储器排气排出阀（储器阀_exh）的打开或关闭状态、在线图608的排气压力差异和在线图612的汽缸空燃比（汽缸AFR）相对于化学计量的差异。在一个实例中，增压压力可通过位于涡轮增压器压缩机下游的进气歧管中的压力传感器而被评估，排气压力可通过涡轮上游的排气歧管中的压力传感器而被评估，并且，汽缸空燃比可通过连接于排气歧管中的排气催化剂的空燃比传感器而被评估。

在t1之前，发动机可以以低增压压力运转。例如，发动机可在未增压的或在低增压水平下运转。在t1，踩加速器踏板事件被确认，如由踏板位置变化所指示的（线图602）。响应于踩加速器踏板，控制器可被配置成自增压储器将充气——包括空气和燃烧排气——排至涡轮上游的排气歧管，以减少涡轮迟滞。尤其地，可在t1和t2之间的一段时间打开增压储器排气排出阀（线图606）。

如在图1中所详细描述的，增压储器可通过第一排气充气阀和第二排气排出阀中的每一个连接至排气歧管。因此，自储器将充气排至排气歧管包括打开第二（排气排出）阀同时维持第一（排气充气）阀关闭。因此，增压储器可在踩加速器踏板之前的充气机会中已经充以来自进气歧管的压缩空气和/或来自排气歧管的燃烧排气。其中，当使储器充以来自排气歧管的燃烧排气时，第二阀可已经被打开，同时第一阀维持关闭。因此，当使储器充以来自进气歧管的压缩进气时，储器进气充气阀可已经被打开同时维持进气排出阀关闭。

响应于加压充气在t1自增压储器向排气歧管中的排出，排气压力（线图608）可开始增加。在本文中，通过将加压充气自储器向响应踩加速器踏板的排气歧管中分散，可比其它可能更快地提高涡轮上游的排气压力。排气压力的快速提高使能够更快地进行涡轮转动加速。这反过来使得涡轮迟滞被减少，并使得压缩机的增压压力被快速提高（线图604）。相比之下，线图609（虚线）显示排气压力的缓慢提高，这可在自增压储器分散至排气歧管的加压充气不存在的情况下被预期的。由于排气压力的缓慢提高，可延迟涡轮转动加速，导致涡轮迟滞，这反映在增压压力（在压缩机处）的缓慢提高上，如示于线图605（虚线）。应该理解，在两种情况下，排气压力均被提高到相同水平（见线图608和609），并且增压压力也被提高到相同水平（见线图604和605），虽然速率不同。然而，通过将加压充气分散至排气歧管，涡轮旋转被加速，涡轮迟滞被减少，并且增压压力被快速达到。这使得增压发动机性能被提高。

在向排气歧管排出期间，发动机控制器可调节向发动机汽缸的燃料喷射更浓（如在线图612由汽缸AFR的浓缩所示）和/或更迟（未显示）。在本文中，燃料喷射的丰富和延迟可基于（排出的）加压充气，以便将在排气催化剂的排气空燃比维持在基本处于化学计量或在化学计量附近615。尤其地，汽缸燃料喷射的丰富和延迟可被调节，以匹配自增压箱分散至排气歧管的充气的新鲜压缩空气成分，以便在排气口（例如，涡轮下游和排气歧管中排气催化剂的下游）检测的全部混合物被基本上维持化学计量或化学计量附近。另外，增压储器充气的空气成分中的额外氧气与富燃料喷射的反应产生额外的排气热，其进一步有助于加速涡轮转动加速和减少涡轮迟滞。例如，可基于来自位于涡轮下游的一个或多个空燃比传感器（或氧传感器）和排气歧管中的排气催化剂的AFR反馈，调节汽缸燃料喷射。在再其它的实例中，可基于来自位于涡轮上游的排气歧管中的氧传感器的AFR反馈，调节燃料喷射。

如上所详细描述的，燃料喷射的丰富程度（即，线图612上显示的汽缸AF）可基于自储器释放的加压充气的量（或排出速率）和排出加压充气的EGR百分比而不同。因此，随着增压储器充气的EGR百分比下降（即，充气中存在较高比例的新鲜进气与燃烧排气），可要求更浓的汽缸燃料喷射（如由线图612所示，实线）。相比之下，随着增压储器充气的EGR百分比日益变得较高（即，充气中存在不断增加比例的新鲜进气与燃烧排气），可逐渐减小燃料喷射的丰富度（如由线图613（虚线）和线图614（点划线）所示）。

在t1和t2之间，随着加压充气自增压储器排至排气歧管，并且随着涡轮上游排气压力的提高，自储器向排气歧管排出的速率降低。即，当排气排出阀在t1被首先打开时，加压充气可以较快速率被排至排气歧管。因此，在该较快的排出速率下，当较多量的充气被释放到排气歧管中时，富燃料喷射的丰富度可相对较高。然后，随着时间点t2来临，排气压力（线图608）开始接近临界压力610，并且，加压充气可以较慢的速率被排至排气歧管。因此，在该较慢的排出速率下，当较少量的充气被释放到排气歧管中时，富燃料喷射的丰富度可相对较低。尤其地，发生燃料喷射的丰富度（和/或延迟）的逐渐减少，如由汽缸AFR丰富度朝向化学计量615逐渐减小所示。

因此，自储器向排气歧管的排出继续达持续时间d1（在t1和t2之间）直到涡轮上游的排气压力处于临界压力610。在t2，当涡轮上游的排气压力处于临界压力610时，储器排气排出阀可被关闭（线图606）。临界压力610可基于增压储器压力（未显示）。因此，随着使储器排出，排气压力增加并且增压储器压力降低。当排气压力与增压储器压力相同时，不可能进一步流动，并且，不能获得来自增压储器充气的进一步益处。因此，临界压力610可基于增压储器压力的预期下降速率而设置，并可结合差异，以便排气排出阀在排气压力达到增压储器压力之前被关闭。即，为了能够产生最大增压储器充气益处，排气排出阀可在储器被排空前关闭，同时，增压储器压力仍高于排气压力。

在储器排气排出阀在t2关闭时，排气压力可足够高（例如，高于阈值610）和可能够进行涡轮转动加速。结果，压缩机增压压力也可以足够高。即，可减少涡轮迟滞。结果，在t2之后，可通过涡轮增压器压缩机满足发动机扭矩要求。

现在参考图7，图700显示实例发动机运转，其中，增压储器被充以高压力EGR，然后高压力EGR在增加的EGR的瞬时要求中被输送到进气歧管。尤其地，图700描述在线图702的排气压力的变化、在线图704的增压储器压力的变化、在线图707的增压储器排气充气阀（储器_exh）的打开或关闭状态、在线图708-709的增压储器进气充气和排出阀（储器_int）的打开或关闭状态、在线图710的增压储器中EGR百分比的变化和在线图712的增压压力的变化。在一个实例中，增压压力可通过布置于涡轮增压器压缩机下游的进气歧管中的压力传感器评估，排气压力可通过涡轮上游的排气歧管中的压力传感器评估，并且，增压储器压力可通过连接于增压储器的压力传感器评估。增压储器中的EGR百分比可通过适当的传感器被评估，或基于储器充气和排出时的发动机工况被推断。

在t1之前，发动机可以低增压压力运转。例如，发动机可未增压的或在低增压水平下运转。在t1，增压水平可提高（线图712），例如响应于踩加速器踏板，但可保持低于临界水平713。在t1之后，在第一发动机周期——其中发动机被增压，但同时增压水平低于阈值713——中，增压储器可被充以至少一些来自排气歧管的燃烧排气，达到第一压力705（线图704）。尤其地，增压储器排气充气阀可在t1和t2之间的持续时间打开（线图707）。由于使增压储器充以来自排气歧管的燃烧排气，储器充气的EGR百分比可降低（线图710）。

在t2，在第二、稍后的发动机周期中，当增压水平高于阈值713（线图712）时，增压储器可进一步充以压缩进气，达到第二较高压力706。尤其地，增压储器进气充气阀可在t2和t3之间的持续时间打开（线图708）。因为增压压力被用于进一步使储器充气，所以压缩机下游的增压压力可降低（线图712）。由于使增压储器充以来自进气歧管的压缩进气，储器充气的EGR百分比可轻微降低（线图710）。然而，EGR百分比的轻微降低就压力的实质获得而言被认为是可接受的。因此，在t2，高压力排气和压缩空气混合物可被产生并存储在增压储器中。因此，这可提供高压力EGR源，其可有利地用于满足接收的瞬时EGR要求，同时发动机处于增压运转中。

以这种方式，控制器可操作涡轮增压器，以提供发动机增压。然后，当发动机增压低于阈值时，控制器可使储器充以至少一些来自排气歧管的燃烧排气，达到第一压力。此外，当发动机增压高于阈值使，控制器可使储器充以至少一些来自进气歧管的压缩进气，达到第二较高压力。结果，高压力EGR混合物存储在增压储器中。尤其地，即使排气压力另外不够高，而不能使储器充气达到足够的压力用于随后在增压发动机运转期间输送到发动机进气口，但较高压力进气气体的加入可提高压力，因而使得至少一些排气被输送至进气口，甚至当发动机被高度增压时。

在稍后的时间（t4），诸如在第二发动机周期之后的第三发动机周期中，可接收到增加的EGR的瞬时要求。响应于该要求，在第二较高压力706的加压充气可自增压储器被排至进气歧管。尤其地，增压储器进气排出阀可在t4和t5之间的持续时间打开（线图709，虚线）。在第三发动机周期中的排出可响应于，例如在增压发动机运转中接收到的踩加速器踏板事件而执行，或响应于在增压发动机运转中接收到的EGR要求而执行。因此，在第三发动机周期中，增压水平低于增压储器的第二压力。即，增压压力可不高于预存储在增压储器中的充气压力（在本文中，为高压力EGR）。通过将高压力EGR排至发动机进气口，可通过增压储器快速提供高压力EGR，以改善燃烧控制和降低Nox排放。尤其地，当常规高压力EGR和常规低压力EGR均不能被快速可靠地输送到发动机时，在增压发动机状况中，可提供EGR。

应该理解，虽然上述实例描述预存储高压力EGR，然后响应于增加的EGR的瞬时要求提供高压力EGR，但发动机控制器可被配置成额外地提供低压力EGR。其中，排气可通过包括EGR阀的EGR通道再循环，EGR通道连接在发动机的进气歧管和排气歧管之间。尤其地，在给定的发动机周期中，控制器可打开EGR通道的EGR阀，以使来自排气歧管的排气再循环至进气歧管（与在多个发动机周期中使较高压力EGR通过增压储器再循环相比）。

以这种方式，排气可通过增压储器自涡轮上游的排气歧管再循环至压缩机下游的进气歧管。排气可通过EGR通道（即，低压力EGR通道）进一步自涡轮下游的排气歧管再循环至压缩机上游的进气歧管。尤其地，通过增压储器再循环的排气可处于较高压力（即，高压力EGR），其高于通过EGR通道再循环的排气（即，低压力EGR）。以这种方式，可同时实现低压力EGR益处和高压力EGR益处。通过预存储燃烧的排气于增压储器中，在需要时，加压充气可在稍后的时间被排出，以补充常规高压力或低压力EGR。

现在参考图8，图800显示实例发动机运转，其中，通过节气门关闭时将加压充气自增压储器排出同时运行压缩机以提高增压压力，提高汽缸压力。然后，节气门被打开，和压缩空气被引导进进气歧管。尤其地，图800描述在线图802的节气门入口压力（TIP）的变化、在线图804的歧管内空气压力（MAP）的变化、在线图806的节气门位置的变化、在线图808的增压储器进气排出阀的打开或关闭状态、在线图809的踏板位置变化、在线图810的汽缸压力的变化和在线图812的增压储器压力的变化。在一个实例中，节气门入口压力可通过位于涡轮增压器压缩机下游和进气节气门上游的进气歧管中的压力传感器被评估，歧管压力可通过节气门下游的进气歧管中的压力传感器被评估，和增压储器压力可通过连接于增压储器的压力传感器被评估。

在t1之前，发动机可以低TIP运转。例如，发动机可在未增压的或在低增压水平下运转。在t1，响应于踩加速器踏板（如由在线图809的踏板位置的变化所示），涡轮增压器压缩机可被操作。由于操作压缩机，增压压力可开始缓慢提高，如由TIP（线图802）的缓慢增加所反映的。因此，对于足够高的压缩机压力，需要快速涡轮转动加速。直到那时，可导致涡轮迟滞。为使较高增压压力能够更快速地达到，在t1，在踩加速器踏板期间，加压充气（包括压缩空气和燃烧排气中的一种或多种）自增压储器被排至进气节气门下游的进气歧管。排出被执行一段时间（在t1和t2之间），同时节气门保持关闭（线图806）。为自储器排出加压充气，连接储器与进气歧管的进气排出阀在t1和t2之间的持续时间被打开（线图808）。

随着使增压储器排出（见在线图812的增压储器压力下降），在节气门下游评估的歧管压力提高（线图804）。此外，汽缸空气充量提高（线图810）。该加压空气使得发动机扭矩要求得以满足，同时涡轮转动加速以及同时压缩机旋转加速，以提供期望的增压压力。另外，通过保持节气门关闭同时压缩机运转，增压压力可被预加。尤其地，增压压力（以及因而TIP）可比另外的可能快地被提高到阈值。如在线图802可见，在t1和t2之间，压缩机压力（由节气门关闭时的TIP所反映）以第一较慢速率随着涡轮缓慢转动加速而提高，以旋转压缩机，然后以第二较快速率随涡轮较快地旋转加速和随增压压力在关闭的节气门上游积累而提高。因此，在节气门关闭时的该运转使得涡轮迟滞被减少，如由在节气门关闭时自储器的排出不存在的情况下获得的阈值TIP的较慢速率所示（线图803，虚线）。

在t2，节气门上游的压力（TIP）可处于阈值或高于阈值。因此，在持续时间之后，在t2，可停止自储器的排出（线图808）和压缩空气可自压缩机被引导至进气歧管，同时进气节气门打开（线图806）。尤其地，进气节气门可由之前关闭的位置打开，并且，压缩机增压（在关闭的节气门上游被预加的）可被引导至进气歧管。结果，MAP可快速提高，并且，汽缸空气充量也可快速增加。以这种方式，涡轮迟滞被减少，同时，通过在节气门关闭时将加压空气自增压储器暂时排至进气歧管，可快速达到增压压力。

以这种方式，增压储器可有利地用于存储加压充气——包括压缩空气和/或燃烧排气，用于随后的输送。基于发动机状况，增压储器可被充气，以达到期望的充气压和EGR百分比。通过预存储一定量的进气和/或燃烧排气于储器中和基于工况排至发动机进气歧管或排气歧管，可减少涡轮迟滞，即使增压已经存在。通过在一些状况中提供充气给进气歧管，可减少涡轮迟滞，同时满足临时发动机扭矩要求。通过在其它状况中提供充气给排气歧管，随着涡轮以比发动机进气低的速率消耗充气，充气使用可以在较长的持续时间中传播。结果，增加的排气压力可有助于补偿涡轮迟滞并在踩加速器踏板时维持连续增加发动机输出。通过混合储器中的燃烧排气与压缩进气，可产生高压力EGR并存储在储器中，用于输送到进气歧管，即使在高度增压发动机运转期间。排出的高压力EGR可在增压操作期间改善燃烧控制和减少Nox排放。通过使压缩机在节气门关闭时预加增压空气，可比其它可能更快地提高TIP。通过使得增压空气自储器排至进气口同时提高压缩机增压空气的压力，可以更好地解决涡轮迟滞，同时还满足扭矩要求。总体来说，增压发动机性能被提高。

注意，本文中包括的实例控制和评估程序可与各种发动机和/或车辆系统构造一起使用。本文所描述的具体程序可代表任意数目处理策略中的一个或更多个，所述策略诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种作用、操作或功能均可以所示的顺序执行、并行执行或在一些情况中被省略。类似地，不一定要求处理顺序达到本文描述的实例实施方式的特征和优势，而是提供来方便说明和描述。一个或更多个示例的作用或功能可重复执行，这取决于所应用的具体策略。此外，描述的作用可图形表示待被程序化到发动机控制系统中的计算机可读存储介质中的代码。

应该理解，本文公开的构造和程序实质上是示例性的，并且，这些具体实施方式不以限制性的意义被看待，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可适用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开内容的主题包括本文公开的各种系统和构造以及其它特征、功能和/或性质的所有新的和非显而易见的组合以及亚组合。

以下权利要求具体指出被认为是新的和非显而易见的某些组合和亚组合。这些权利要求可以涉及其“一个（an）”元件或其“第一”元件或其等同物。这样的权利要求应该被理解为包括结合一个或多个这样的元件，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和亚组合可通过修改本申请权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而得到保护。这样的权利要求——无论其范围对于原始权利要求更宽、更窄、等同或不同——也被视为包括在本公开内容的主题内。

Claims (10)

1.用于涡轮增压发动机的方法，包括：

在第一踩加速器踏板期间，由增压储器将加压充气排至进气歧管；和

在第二踩加速器踏板期间，由所述增压储器将加压充气排至排气歧管。

2.权利要求1所述的方法，其中所述加压充气包括燃烧排气和压缩进气的混合物，所述加压充气具有充气压和充气ERG百分比。

3.权利要求1所述的方法，其中排至所述进气歧管包括在压缩机的下游和进气节气门的下游排出，和其中排至所述排气歧管包括在涡轮的上游排出。

4.权利要求1所述的方法，其中在所述第一踩加速器踏板期间，所述排出充气具有较低EGR百分比，和其中在所述第二踩加速器踏板期间，所述排出充气具有较高EGR百分比。

5.权利要求1所述的方法，还包括：

在所述第一踩加速器踏板期间，在排至所述进气歧管时，保持进气节气门关闭；和

在所述第二踩加速器踏板期间，在排至所述排气歧管时，基于所述排出加压充气调节发动机汽缸的燃料喷射，以维持基本上处于化学计量的排气空燃比。

6.权利要求1所述的方法，其中所述第一踩加速器踏板时的发动机增压水平低于所述第二踩加速器踏板时的所述发动机增压水平。

7.权利要求1所述的方法，还包括：在所述第一或第二踩加速器踏板之后的松开加速器踏板期间，选择性地使所述增压储器充以来自所述进气歧管的进气或来自所述排气歧管的燃烧排气，所述选择基于所述松开加速器踏板时的储器组成。

8.权利要求1所述的方法，其中在所述第一踩加速器踏板期间，继续所述排出直到排气温度高于临界温度，和其中在所述第二踩加速器踏板期间，继续所述排出直到排气压力高于临界压力。

9.发动机方法，包括：

使连接发动机的增压储器充以一种或多种来自进气歧管的新鲜进气和来自排气歧管的燃烧排气；和

在踩加速器踏板期间，选择性地由所述增压储器将加压充气排至所述进气歧管或所述排气歧管，所述选择基于所述加压充气的EGR百分比。

10.权利要求9所述的所述方法，其中所述选择进一步基于所述加压充气的充气压。

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