CN104975939B - 用于减小可变几何涡轮增压器中叶片粘滞的系统和方法 - Google Patents

用于减小可变几何涡轮增压器中叶片粘滞的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于减小可变几何涡轮增压器中叶片粘滞的系统和方法。描述一种用于运转发动机系统的方法。该方法包括：响应于松油门将可变几何涡轮增压器中的多个叶片朝向关闭位置移动，以及在朝向关闭位置移动多个叶片后，响应于踩油门从完全关闭位置朝向打开位置移动EGR阀，所述EGR阀与涡轮上游的排气子系统流体连通。该方法进一步包括：在朝向打开位置移动EGR阀后，基于驾驶员请求的扭矩、发动机转速和发动机温度中的一者或多者移动所述多个叶片。

Description

用于减小可变几何涡轮增压器中叶片粘滞的系统和方法
技术领域
本公开涉及用于减小可变几何涡轮增压器中叶片粘滞(sticking)的系统和方法。
背景技术
当与具有相似功率输出的自然吸气式发动机相比，升压发动机可以提供许多益处，诸如减少的排放和增加的燃料效率。此外，升压发动机可以比具有相似功率输出的自然吸气式发动机轻。因此，当发动机由诸如涡轮增压器的装置升压时，车辆效率被提高。
然而，在某些工况(诸如踩油门、起动等)期间，涡轮增压器可以经历迟滞。迟滞减小发动机的功率输出并延迟节气门响应，从而影响车辆性能并降低顾客满意度。此外，固定的叶片涡轮增压器可以只被定尺寸以在受限制的发动机转速范围内有效地运转，从而降低发动机运转效率。具体地，一些涡轮增压器可以具有阈值转速，低于该阈值转速压缩机向发动机提供可忽略的升压。因此，当发动机低于阈值转速运转时，发动机性能可能变差。
US 6418719公开了可变几何涡轮增压器(VGT)和用于调节VGT以在发动机中产生期望量的背压的控制系统。具体地，期望的和测量的排气背压之间的差被用于确定US6418719中描述的控制系统中的VGT调节。
然而，发明人已经认识到使用US 6418719中公开的VGT系统的若干缺点。例如，VGT中的叶片在某些工况(诸如由VGT执行的发动机制动)期间可以被卡住。因此，由于涡轮入口处升高的压力和由于控制进气歧管压力损失而升高的缸内压力，发动机损坏的可能性可能增加。此外，出故障的VGT叶片也可能导致不期望的背压产生。因此，可以负面地影响发动机性能。
发明内容
发明人在此已经认识到以上问题并且已经研发了用于运转发动机系统的方法。该方法包括响应于松油门(tip-out)将可变几何涡轮增压器中的多个叶片朝向关闭位置移动，以及在朝向关闭位置移动多个叶片之后，响应于踩油门(tip-in)从完全关闭位置朝向打开位置移动EGR阀，EGR阀与涡轮上游的排气子系统流体连通。该方法还包括，在朝向打开位置移动EGR阀之后，基于驾驶员请求的扭矩、发动机温度和/或发动机转速移动多个叶片。以此方式，EGR可以被用于减少涡轮入口处的压力。因此，涡轮叶片被松开的可能性被增加，从而改善发动机运转。此外，发动机制动的实施方式也减少车辆中外部制动机构的磨损，诸如摩擦制动器(即，盘式制动器)，因而增加了车辆中制动系统的寿命。此外，以此方式运转EGR使EGR能够具有某些废气门功能，因而使涡轮废气门能够从涡轮增压系统中被省略(若需要)。因此，涡轮增压系统的成本可以被降低。
当单独或结合附图时，根据下面的具体实施方式，本描述的以上优点和其他优点，以及特点将是显而易见的。
应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。此外，发明人在此已经认识到以上问题，但不认为这些问题是已知的。
附图说明
图1示出了具有发动机和可变几何涡轮增压器的车辆的示意图；
图2示出了用于运转具有可变几何涡轮增压器的发动机系统的方法；
图3示出了用于运转具有可变几何涡轮增压器的发动机系统的方法；
图4示出了用于运转具有可变几何涡轮增压器的发动机系统的另一种方法；以及
图5示出了图示说明加速器踏板、VGT和EGR阀随时间移动的图形。
具体实施方式
本文描述了用于减轻可变几何涡轮增压器中的涡轮叶片故障的系统和方法。具体地，提供了一种方法，其中响应于在发动机制动事件后开始的踩油门，打开排气再循环(EGR)阀，以缓解涡轮上的空气动力负荷。由于涡轮入口压力减小，通过打开EGR阀可以使叶片能够从卡住位置向非卡住位置移动。因此，由不期望的发动机背压和缸内压力引起发动机损坏的可能性被降低。此外，当EGR阀以此方式运转时，由进气歧管压力控制的损失所引起的车载诊断(OBD)误差状态也可以被避免。因此，增加发动机的寿命以及顾客满意度。此外，应当理解，该方法可以在没有废气门的涡轮增压系统中被实施或在废气门未被使用或未正确运行的系统中被实施。因此，如果需要，发动机系统中零件的数量可以被减少，从而降低发动机成本。
图1示意性地示出包括发动机10的示例发动机系统100的外观。发动机系统100可以被包括在车辆102中。在所描述的示例中，发动机10是耦接至涡轮增压器13的升压发动机，该涡轮增压器13包括由涡轮16驱动的压缩机14。压缩机14经由合适的机械部件(诸如驱动轴)可以被机械地耦接至涡轮16。压缩机14被配置以升高进气空气的压力以向发动机10提供升压。另一方面，涡轮16被配置以接收来自发动机的排气并驱动压缩机14。涡轮16包括多个叶片60。叶片60是可移动的以改变涡轮16的纵横比。因而，该涡轮可以被称为可变几何涡轮(VGT)。因而，叶片60是可移动的以增大或减小涡轮的纵横比。因此，可以基于发动机工况(例如，转速、负荷等)调节涡轮增压器以减少发动机原料气排放且/或增加发动机功率输出。致动装置62被耦接至多个叶片60。致动装置62被配置以改变多个叶片60的位置。在一种示例中，致动装置可以是经由发动机机油压力电磁阀控制的液压致动器。在另一种示例中，致动装置62可以是电子致动装置。在这种示例中，致动装置62可以与控制器150电子通讯。
新鲜空气沿着进气通道42经由过滤器12被引入发动机10并流向压缩机14。过滤器12可以被配置成从进气中移除微粒。通过进气通道42进入进气子系统的周围空气的流率能够通过调节节气门20被至少部分地控制。节气门20包括节流板21。节流板21是可调节的以调节提供至下游部件(例如，汽缸30)的气流量。节气门20可以与控制器150电子通讯。然而，在另一些示例中，诸如在压缩点火发动机的情况下，发动机中可以不包括节气门。
压缩机14可以是任意合适的进气空气压缩机。在发动机系统10中，压缩机是经由轴(未示出)机械地耦接至涡轮16的涡轮增压器压缩机，涡轮16由膨胀的发动机排气驱动。在一种示例中，涡轮增压器可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮几何结构可以作为发动机转速和/或负荷的函数被主动地改变。如图所示，涡轮16包括在本文更详细讨论的可移动叶片60，该可移动叶片60经由致动装置62是可调节的。
车辆102包括进气子系统104，该进气子系统104包括进气通道42、过滤器12、压缩机14、增压空气冷却器18、节气门20和进气歧管22。进气子系统104可以进一步包括耦接至燃烧室30的进气门(例如，提升阀)。进气子系统104与发动机10流体连通。具体地，进气子系统104被配置成向燃烧室30提供进气空气。
车辆102还包括排气子系统106。排气子系统106可以包括排气歧管36、涡轮16、排放控制装置70和排气管道35。应当理解，排气系统可以包括附加部件，诸如排气门、管道、消声器等。
如图1所示，压缩机14通过增压空气冷却器18被耦接至节气门20。节气门20被耦接至发动机进气歧管22。压缩空气充气从压缩机通过增压空气冷却器和节流阀流向进气歧管。例如，增压空气冷却器可以是空气对空气或空气对水的热交换器。在图1所示的示例中，进气歧管内的空气充气的压力由歧管空气压力(MAP)传感器24感测。压缩机旁通阀可以是常闭阀，该常闭阀被配置为在选定的工况下打开以缓解过量的升压。例如，压缩机旁通阀可以在减小发动机转速的状况期间被打开以避免压缩机喘振。然而，在另一些示例中，压缩机旁通阀可以从发动机系统省略(若需要)。
进气歧管22通过一系列的进气门(未示出)被耦接至一系列的燃烧室30。燃烧室经由一系列的排气门(未示出)被进一步耦接至排气歧管36。在所描述的示例中，单个排气歧管36被示出。然而，在另一些示例中，排气歧管可以包括多个排气歧管段。具有多个排气歧管段的配置可以使来自不同的燃烧室的废气能够被引导至发动机系统中的不同位置。
燃烧室30可以被供应一种或更多种燃料，诸如汽油、酒精混合燃料、柴油、生物柴油、压缩天然气等。因此，应当理解发动机可以使用任何前述燃料。燃料可以经由燃料喷射器66被供应至燃烧室。在所描述的示例中，燃料喷射器66被配置用于直接喷射，不过在另一些示例中，燃料喷射器66可以被配置用于进气道喷射或节流阀体喷射。进一步地，每个燃烧室可以包括不同的配置的一个或更多个燃料喷射器以使得每个汽缸能够经由直接喷射、进气道喷射、节流阀体喷射或其组合接收燃料。在燃烧室中，可以经由火花点火和/或压缩点火开始燃烧。燃料喷射器可以与被配置为储存燃料的燃料箱(未示出)流体连通。燃料喷射器和燃料箱可以被包括在燃料输送系统中，此外燃料输送系统还可以包括一个或更多个泵、过滤器、阀等。在火花点火的情况下，发动机点火装置可以被耦接至燃烧室。
来自排气歧管36的排气被引导至涡轮16以驱动涡轮。来自涡轮的流然后流动通过排放控制装置70。通常，一个或更多个排放控制装置70可以包括一个或更多个排气后处理催化剂，该排气后处理催化剂被配置为催化地处理排气流并因而减少排气流中一种或更多种物质的量。例如，一种排气后处理催化剂可以被配置为当排气流稀时，捕集来自排气流的NOx，而当排气流富时，减少捕集的NOx。在另一些示例中，排气后处理催化剂可以被配置成不成比例的NOx或借助于还原剂选择性地还原NOx。在又一些示例中，排气后处理催化剂可以被配置为氧化排气流中残留的碳氢化合物和/或一氧化碳。具有任意这种功能的不同的排气后处理催化剂可以被分别或一起布置在中间层中或者排气后处理阶段中的别处。在一些示例中，排气后处理阶段可以包括被配置为捕集和氧化排气流中的碳烟微粒的可再生碳烟过滤器。来自排放控制装置70的处理的排气的全部或部分可以经由排气管道35被释放入大气。
根据工况，排气的一部分可以从涡轮16上游的排气歧管36经由EGR通道51通过EGR冷却器50和EGR阀52再循环至压缩机14下游的进气歧管22。以此方式，高压排气再循环(HP-EGR)可以被启用。本文更详细地讨论HP-EGR运转。应当理解，在另一些示例中，EGR冷却器50可以从发动机系统100省略。EGR通道51包括设置在汽缸30下游和涡轮16上游的入口71。具体地，入口71通向排气歧管36。然而，其他合适的入口位置已经被考虑。例如，入口71可以通向涡轮16上游的排气管道。EGR通道51还包括设置在节气门20和压缩机14上游的出口72。具体地，在所描述的示例中，出口72通向进气歧管22。然而，其他出口位置已经被考虑。例如，出口72可以通向压缩机14和/或节气门20下游的进气管道。
在一些示例中，除了HP-EGR，低压排气再循环(LP-EGR)也可以被启用，其中一部分处理的排气从涡轮16下游的排气管道35经由低压EGR通道和耦接在其中的EGR冷却器和EGR阀(未示出)再循环至压缩机14上游的进气通道42。EGR阀52可以被打开以容许向压缩机上游的进气通道的受控量的冷却排气。发动机系统10中相对长的EGR流路径提供进入进气空气充气的排气的均化。另外，EGR分支点和混合点的布置提供排气空气的有效的冷却，用于增加的可用EGR质量和改善的性能。
在发动机运转期间，汽缸活塞从TDC逐渐向下移动，在做功冲程的结束时在BDC处触底。活塞然后在排气冲程结束时在TDC处返回顶部。活塞然后在进气冲程期间再次朝向BDC向下移动，在压缩冲程结束时在TDC处返回其最初顶部位置。在汽缸燃烧期间，正如活塞在做功冲程结束时触底一样，排气门可以被打开。随着活塞完成排气冲程，排气门然后可以关闭，保留打开至少直到随后进气冲程开始。同样，在进气冲程开始时或之前，进气门可以被打开，并且可以保留打开至少直到随后压缩冲程开始。应当理解，以上燃烧循环是示例性的并且发动机中的其他类型的燃烧循环已经被考虑。
车辆102中可以包括控制器150。控制器150可以被配置以接收来自车辆中的传感器的信号以及向部件发送命令信号。车辆102中的各种部件、发动机系统100和发动机10可以至少部分地由包括控制器150的控制系统(例如，电子控制系统)和由经由输入装置154来自车辆操作员152的输入控制。在该示例中，输入装置154包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器156。控制器150在图1中被示为微型计算机，包括处理器(CPU)157(例如，微处理器单元)、输入/输出端口(I/O)158、在该具体示例中用于可执行程序和校准值的被示出为只读存储器(ROM)160(例如只读存储器芯片)的电子储存介质、随机存取存储器(RAM)162、保活存储器(KAM)164以及数据总线。存储介质只读存储器160能够使用代表由处理器157可执行的指令的计算机可读数据被编程，用于执行以下描述的方法以及可预期的但未具体列出的其他变体。控制器150被配置成向节气门20发送信号。控制器150也被配置成向涡轮叶片致动器62、燃料喷射器66和EGR阀52发送信号。因而，控制器可以向EGR阀发送信号以调节(例如，增加或减少)流过EGR通道51的EGR气体的量。因而，控制器150被配置成调节喷入汽缸30的燃料的量。以此方式，计量的燃料的量可以被提供至汽缸30。控制器150还可以接收来自MAP传感器24、位于压缩机14上游的空气流量传感器(MAF)25、位于排气歧管中的压力传感器126、位于排放控制装置下游的排气成分传感器128和/或耦接至发动机的温度传感器129的信号。
图1还示出电子控制系统170，其可以是其中安装发动机系统100的车辆的任意电子控制系统。电子控制系统可以被配置成命令涡轮16中的叶片60的打开和关闭，命令EGR阀52的打开和关闭以及命令节气门20的调节。在一些示例中，该命令可以经由控制器150产生和/或发送。电子控制系统还可以被配置为命令发动机系统中的各种电子致动阀(诸如燃料输送系统阀)的打开、关闭和/或调节，例如根据需要执行本文所描述的任意控制功能。进一步地，为了评估与发动机系统的控制功能相联系的工况，电子控制系统可以被可运转地耦接至贯穿整个发动机系统布置的流量传感器、温度传感器、踏板位置传感器、压力传感器等多个传感器。
电子控制系统170可以被配置为响应于松油门将涡轮16中的多个叶片60移动至关闭(例如，完全或部分关闭)位置。应当理解，当驾驶员请求的扭矩被中断时可以开始松油门。因而，发动机制动可以在某些工况期间经由涡轮被实施。应当理解，发动机制动还可以响应于驾驶员制动请求被实施。例如，可以响应于驾驶员与制动踏板和/或驾驶员可选开关互动来产生驾驶员制动请求。控制系统还可以被进一步配置为：在将涡轮增压器的涡轮中的多个叶片朝向关闭位置移动之后(例如，仅仅之后)，响应于踩油门，从完全关闭位置朝向打开(例如，完全或部分打开)位置移动EGR阀。以此方式，调节EGR阀可以通过释放在涡轮的入口处聚集的压力，增加涡轮叶片从卡住位置变为非卡住的可能性，从而改善涡轮增压器运转。此外，当EGR阀以此方式被运转时，由超压状况引起的涡轮和发动机的损坏的可能性被减小。控制系统可以进一步被配置为在打开EGR之后(例如，仅仅之后)基于驾驶员请求扭矩调节多个叶片。
在一种示例中，松油门可以是节气门松油门，其中驾驶员已经中断扭矩请求并且节气门从打开位置被移动至关闭(例如，完全关闭或部分关闭)位置。应当理解，节气门松油门可以在火花点火式发动机中实施。附加地或可替代地，在一种示例中，松油门可以包括中断发动机中的燃料喷射。在压缩点火发动机的情况下，松油门可以包括中断燃料喷射且可以不包括节气门调节。此外，在一种示例中，踩油门可以是节气门踩油门，其中节气门从关闭位置被打开并被调节以维持化学计量比。附加地或可替代地，踩油门可以包括重启发动机中的燃料喷射。在压缩点火发动机的情况下，踩油门可以包括重启燃料喷射且可以不包括节气门调节。如上所述，图1示出了内燃发动机的非限制性示例。应当明白，在一些示例中，发动机可以具有或多或少燃烧汽缸、控制阀、节气门和压缩装置等。示例发动机可以具有以“V”配置、水平对置配置等来布置的汽缸。
图2示出了用于运转发动机系统的方法200。方法200可以经由以上关于图1讨论的发动机系统被实施或可以经由其他合适的发动机系统被实施。具体地，可以经由诸如图1所示的控制系统170的控制系统或其他合适的发动机控制系统实施方法200。
在202处，该方法包括确定松油门是否被实施。应当理解，松油门可以包括中断节气门调节和/或减少发动机中的燃料喷射。应当理解，当驾驶员经由诸如加速器踏板的输入装置和/或闭合回路车辆速度控制已经中断扭矩请求时，松油门请求可以被发送至发动机系统(例如，控制系统)。
如果松油门未被实施(在202处为“否”)，则该方法结束。然而，在另一些情况下如果松油门未被实施，则该方法可以返回至202。如果松油门被实施(在202处为“是”)，则该方法前进至204。在204处，该方法包括响应于松油门经由VGT实施发动机制动。响应于松油门经由VGT实施发动机制动可以包括在205处响应于松油门将VGT中的多个叶片朝向关闭位置移动。进一步地，在一些示例中，可以确定发动机制动是否应在步骤204之前被实施。当做出该决定时，应当考虑各种参数，诸如发动机温度、车辆制动请求、车辆速度等。
在206处，该方法包括确定踩油门是否被实施。在一种示例中，可以响应于经由输入装置(例如，加速器踏板)产生的驾驶员扭矩请求开始踩油门。如果确定踩油门未被实施(在206处为“否”)，则该方法返回至206。然而，在另一些示例中，如果踩油门未被实施，则该方法可以结束。如果踩油门被实施(在206处为“是”)，则该方法前进至208。在208处，该方法包括响应于踩油门将EGR阀从完全关闭位置朝向打开位置(例如，完全打开位置或部分打开位置)移动；EGR阀与涡轮上游的排气子系统流体连通。以此方式，由卡住的涡轮叶片引起的在涡轮的入口处聚集的压力可以被释放，从而减小空气动力负荷，因而增加涡轮叶片变为非卡住的可能性。因此，可以改善涡轮的运转。
接下来在210处，该方法包括基于驾驶员请求的扭矩移动VGT中的多个叶片。在一种示例中，基于驾驶员请求的扭矩移动VGT中的多个叶片包括基于发动机转速、发动机负荷和/或发动机温度实施进气歧管绝对压力的闭合回路控制。因而，在一种示例中，VGT中的多个叶片还可以基于发动机温度和发动机转速中的一者或更多者被移动。更进一步，在一种示例中，VGT中的多个叶片可以基于驾驶员请求的扭矩、发动机温度和发动机转速中的一者或更多者被移动。在212处，该方法包括基于发动机温度、发动机转速和发动机负荷中的一者或更多者调节EGR阀。
图3示出了用于运转发动机系统的方法300。该方法可以经由以上关于图1讨论的发动机系统实施或可以经由其他合适的发动机系统实施。具体地，可以经由诸如图1所示的控制系统170的控制系统或其他合适的发动机控制系统实施方法300。
在302处，该方法包括实施松油门。实施松油门可以包括将节气门中的节流板从打开位置移动至完全关闭位置。应当理解，节气门可以具有多个打开角度且因而具有多个打开位置。在压缩点火发动机的情况下，实施松油门可以附加地或可替代地包括切断到汽缸的燃料输送。
接下来在304处，该方法包括响应于松油门将可变几何涡轮增压器中的多个叶片朝向关闭位置移动。在一种示例中，叶片在可变几何涡轮增压器的涡轮中。在一种示例中，多个叶片的关闭位置是叶片在涡轮中的配置，其中气流被基本阻止通过涡轮。进一步在一种示例中，当来自输入装置的用于加速的请求被中断时，移动可变几何涡轮增压器中的多个叶片的步骤被实施。
在306处，该方法包括实施踩油门。实施踩油门可以包括将节气门中的节流板从完全关闭位置移动至打开位置。因此在一种示例中，踩油门包括打开发动机的进气子系统中的节流阀以及松油门包括关闭节流阀。具体地，在一种示例中，踩油门包括节气门中的节流板从关闭位置朝向打开位置的移动，以及松油门包括节气门中的节流板从打开位置朝向关闭位置的移动。应当理解，在踩油门和松油门期间的节气门移动可以在火花点火式发动机中实施。在压缩点火发动机的情况下，松油门可以包括停止向一个汽缸(多个汽缸)的燃料输送且踩油门可以包括重启向一个汽缸(多个汽缸)的燃料输送。
在308处，该方法包括在将多个叶片朝向关闭位置移动后(例如，仅仅之后)，响应于踩油门，将EGR阀从完全关闭位置朝向打开位置移动，EGR阀与涡轮上游的排气子系统流体连通。在一种示例中，EGR阀与涡轮增压器中的压缩机下游的进气歧管流体连通。以此方式，由卡住的叶片引起的在涡轮的入口处聚集的压力可以通过减小叶片上的空气动力负荷被释放。通过减小涡轮入口处的压力，叶片变为非卡住的可能性增加。因此，可以改善涡轮增压器运转。
接下来在310处，该方法包括在将EGR阀朝向打开位置移动后(例如，仅仅之后)，基于驾驶员请求的扭矩移动多个叶片。例如，基于驾驶员请求的扭矩移动多个叶片包括根据发动机温度、发动机转速和发动机负荷中的一者或更多者实施闭合回路进气歧管绝对压力(MAP)控制。在312处，该方法包括在基于驾驶员请求的扭矩移动多个叶片后(例如，仅仅之后)，基于发动机温度、发动机转速和发动机负荷中的一者或更多者调节EGR阀。
图4示出了用于运转发动机系统的方法400。方法400可以经由以上关于图1讨论的发动机系统被实施或可以经由其他合适的发动机系统被实施。具体地，可以经由诸如图1所示的控制系统170的控制系统或其他合适的发动机控制系统实施方法400。
在402处，该方法包括接收松油门请求。响应于驾驶员经由诸如加速器踏板的输入装置和/或车辆闭合回路速度控制中断扭矩请求产生松油门请求并将该请求发送至控制系统。应当理解，响应于来自加速器踏板的驾驶员输入和/或车辆闭合回路速度控制可以产生松油门请求。具体地，驾驶员可以经由加速器踏板中断扭矩请求以开始松油门，或车辆闭合回路速度控制可以请求无扭矩。
在404处，该方法包括响应于接收松油门请求开始松油门。开始松油门可以包括在406处将节气门中的节流板从打开位置朝向完全关闭位置移动。替代地，在压缩点火的情况下，松油门可以包括切断汽缸燃料输送。
接下来在408处，该方法包括接收发动机制动请求。在410处，该方法包括开始发动机制动。开始发动机制动可以包括在412处将可变几何涡轮增压器的涡轮中的多个可调节叶片朝向关闭位置移动。此外，开始发动机制动还可以包括将节气门移动至关闭位置和/或切断向汽缸的燃料输送。
在414处，该方法包括接收踩油门请求。在一种示例中，踩油门包括将进气子系统中的节气门从关闭位置移动至打开位置。替代地，在压缩点火的情况下，当开始踩油门时向汽缸的燃料输送将重启。进一步在一种示例中，踩油门是驾驶员请求的。
在416处，该方法包括开始踩油门以中断发动机制动。因而，应当理解，响应于开始踩油门，发动机制动可以被中断。开始踩油门可以包括在418处将节气门中的节流板从完全关闭位置朝向打开位置移动。替代地，在压缩点火的情况下，踩油门可以包括重启向汽缸的燃料输送。接下来在420处，该方法包括响应于开始踩油门朝向打开位置移动EGR阀，EGR阀与涡轮上游的排气子系统流体连通。
在422处，该方法包括当发动机进气歧管绝对压力(MAP)控制被带回到闭合回路控制时关闭EGR阀。接下来在424处，该方法包括基于驾驶员请求的扭矩、发动机温度和发动机转速中的至少一者调节多个叶片。在426处，该方法可以包括基于闭合回路EGR控制调节EGR阀。
图5示出图示说明加速器踏板、VGT和EGR阀随时间移动的图形500。应当理解，在一种示例中，加速器踏板、VGT和EGR阀可以是图1所示的输入装置154、涡轮16和EGR阀52。然而，在另一些示例中，可以利用其他合适的输入装置、VGT和EGR阀。此外，应当理解，图形500可以与在图2-4的一个或更多个中所公开的方法关联。Y轴线包括用于发动机转速、加速器踏板位置、可变几何涡轮(VGT)位置和排气再循环(EGR)气门位置的指示。X轴线代表时间，并且时间从图5的左侧向图5的右侧增加。竖直标记T1-T2代表在顺序期间重要的时间。
如图所示，在时间T1处，加速器踏板被释放(例如，未被应用)，从而开始松油门。松油门可以触发暂停发动机中的燃料喷射和/或发动机的节气门调节。因此，发动机转速相应地减小。具体地，发动机转速降低至较低转速，但继续旋转以便发生发动机制动。
此外，响应于踩油门，VGT叶片被关闭。具体地，VGT中的叶片可以朝向关闭(例如，完全关闭)位置移动。以此方式，可以通过增加发动机泵送功的VGT来增强发动机制动。此外，响应于松油门，EGR阀可以被关闭。然而，在另一些示例中，EGR阀可以在松油门之前被关闭。应当理解，关闭EGR阀可以包括阻止通过EGR阀的EGR气流。
在发动机减速一段时间后，在时间T2处加速器踏板被应用开始踩油门。踩油门触发发动机中的燃料喷射重新开始和在火花点火式发动机的情况下的节气门调整。踩油门后发动机转速从较低转速升高至较高转速。
响应于踩油门EGR阀也被打开。在时间(δ)后，VGT被打开。因而，响应于打开EGR阀，VGT可以被打开。打开EGR阀减小VGT叶片上的压力。因此，涡轮叶片被卡住的可能性被降低，因而改善发动机运转。
可以基于诸如升压压力、发动机转速、踏板位置、歧管空气压力、发动机温度、周围温度等若干发动机工况通过控制系统改变δ的大小。例如，在一种示例中，响应于发动机转速增加，控制系统可以增加δ。相反，响应于发动机转速降低，δ可以减小。在附加的示例中，响应于歧管绝对压力(MAP)增加，δ可以增加。另一方面，响应于MAP减小，δ可以减小。进一步地，这些各种调节的每一个均可以一起且同时使用以便诸如发动机转速的工况和MAP同时变化，相应地可以改变延迟。例如，随着发动机转速和MAP同时增加，δ可以增加，但是其增加的量大于当MAP和发动机转速中的仅一个增加时δ增加的量。
注意，图5的图形示出了各种运转沿着相同的时间线发生，并因而在给定的时间处在相同的工况期间发生。进一步地，图形示出如何维持(例如，不改变)参数随时间的水平线。
注意，本文所包括的示例控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为执行指令存储在非临时性存储器中。本文描述的具体程序可代表任何数量的处理策略中的一个或更多个，如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。这样，各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现本文描述的示例的特点和优点时，处理的顺序不是必须要求的，而是为了便于说明和描述。根据所用的具体策略，一个或更多个说明性的动作、操作和/或功能可以重复执行。另外，所述动作、操作和/或功能可以以图形编码的方式编入发动机控制系统的计算机可读存储介质的非临时性存储器中。
应当理解，在此公开的配置和程序本质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为许多变体是可能的。例如，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸及其他发动机类型。本公开的主题包括在此公开的各种系统和配置、及其他特征、功能、和/或属性的所有新颖和非易见的组合及子组合。
下面的权利要求特别指出被视为新颖和非易见的特定组合及子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元素或“第一”元素或其等价物。这样的权利要求应被理解为包括对一个或更多个这样的元素的结合，而不是要求或排除两个或更多个这样的元素。所公开的特征、功能、元素和/或属性的其他组合及子组合可以通过本发明权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提供新的权利要求来请求保护。这样的权利要求，无论是在范围上比原始权利要求更宽、更窄、等价或不同，都应被视为包括在本公开的主题之内。

Claims (20)

1.一种用于运转发动机系统的方法，所述方法包含：
通过具有非临时性计算机可读存储介质的控制器：
响应于松油门踏板，将可变几何涡轮增压器中的多个叶片朝向关闭位置调节；
响应于踩油门踏板，从完全关闭位置朝向打开位置调节EGR阀，所述EGR阀与涡轮上游的排气子系统流体连通；以及
在所述EGR阀朝向所述打开位置被调节之后，基于驾驶员请求的扭矩，调节所述多个叶片。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包含：基于发动机温度和发动机转速，移动所述多个叶片。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个叶片的所述关闭位置是所述叶片在所述涡轮中的配置，其中气流基本被阻止通过所述涡轮。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述踩油门踏板包括打开所述发动机的进气子系统中的节流阀，以及所述松油门踏板包括关闭所述节流阀。
5.根据权利要求1所述的方法，其还包含：在基于驾驶员请求的扭矩调节所述多个叶片后，基于发动机温度、发动机转速和发动机负荷中的一者或多者调节所述EGR阀。
6.根据权利要求1所述的方法，其中当来自输入装置的用于加速的请求被中断时，实施调节所述可变几何涡轮增压器中的所述多个叶片的步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，其中基于驾驶员请求的扭矩调节所述多个叶片包括基于发动机转速、发动机负荷和发动机温度实施进气歧管绝对压力的闭合回路控制。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述EGR阀与所述涡轮增压器中的压缩机下游的进气歧管流体连通。
9.一种发动机系统，所述系统包含：
可变几何涡轮增压器，其包括设置在与所述发动机流体连通的进气子系统中的压缩机和设置在与所述发动机流体连通的排气子系统中的涡轮，所述涡轮包括多个叶片；
EGR阀，其与所述涡轮上游的所述排气子系统和所述进气子系统流体连通；
节气门，其设置在所述压缩机下游的所述进气子系统中；以及
控制系统，其具有带有指令的非临时性计算机可读存储介质，用于：在将所述涡轮增压器的所述涡轮中的所述多个叶片朝向关闭位置移动后，响应于踩油门，从完全关闭位置朝向打开位置移动所述EGR阀，并且然后在移动所述EGR阀之后，从所述关闭位置打开所述多个叶片。
10.根据权利要求9所述的发动机系统，其中所述涡轮不包括废气门。
11.根据权利要求9所述的发动机系统，其中所述EGR阀与所述压缩机下游的所述进气子系统流体连通。
12.根据权利要求9所述的发动机系统，其中所述多个叶片的位置增加和减小排气涡轮入口压力。
13.根据权利要求9所述的发动机系统，其中所述发动机使用柴油燃料。
14.根据权利要求9所述的发动机系统，其中所述可变几何涡轮增压器中的所述叶片经由电子致动装置或电子控制阀控制的液压发动机机油致动装置控制。
15.一种用于运转发动机系统的方法，所述方法包含：
通过具有非临时性计算机可读存储介质的控制器：
通过将可变几何涡轮增压器的涡轮中的多个可调节叶片朝向关闭位置调节开始发动机制动；
确定踩油门踏板的开始以中断发动机制动；以及
响应于所述踩油门踏板的开始，在将所述叶片从所述关闭位置朝向打开位置调节之前从完全关闭位置朝向打开位置调节排气再循环阀，即EGR阀，所述EGR阀与所述涡轮上游的排气子系统流体连通。
16.根据权利要求15所述的方法，其还包含：当发动机进气歧管绝对压力控制，即MAP控制，被带回到闭合回路控制时，关闭所述EGR阀。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述踩油门踏板包括将进气子系统中的节气门从关闭位置移动至打开位置或重启向汽缸的燃料输送。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述踩油门是驾驶员请求的。
19.根据权利要求15所述的方法，其还包含：基于驾驶员请求的扭矩和闭合回路发动机进气歧管绝对压力控制，即MAP控制，中的至少一者调节所述多个叶片。
20.根据权利要求15所述的方法，其中开始发动机制动进一步包括将节气门移动至关闭位置或切断向汽缸的燃料输送。
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