CN105804861B - 排气控制阀分支连通和废气门 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及排气控制阀分支连通和废气门。本发明提供用于调节双涡管涡轮增压器系统中的分支连通和废气门阀的方法和系统。在一个示例中,一种方法可包括调节连接第一涡管、第二涡管和废气门通道的通道中的分支连通和废气门阀,该分支连通和废气门阀可在某些发动机工况期间控制至涡轮的排气流的量。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年1月16日提交的题为“EXHAUST CONTROL VALVE BRANCHCOMMUNICATION AND WASTEGATE(排气控制阀分支连通和废气门)”的美国临时专利申请号62/104,565的优先权,其全部内容以引用方式由此并入以用于所有目的。
技术领域
本公开涉及发动机的涡轮增压器。
背景技术
双重(twin)或双(dual)涡管涡轮增压器配置可用在涡轮增压的发动机中。双重涡管涡轮增压器配置可将涡轮的入口分成连接到排气歧管流道的两个分开的通道。以这种方式,来自其排气脉冲可能相互干扰的发动机汽缸的排气被流体地分开。
例如,在具有排气歧管流道的汽缸点火顺序1-3-4-2的I4发动机上,排气歧管流道1和4可以连接到双重蜗管涡轮的第一入口,并且排气歧管流道2和3可以连接到所述双重蜗管涡轮的第二入口,其中第二入口不同于第一入口,并且与第一入口流体地分开。在一些情况下,以这种方式,使排气脉冲分开可以导致排气递送至涡轮的效率增加。
然而,在一些发动机工况下,如上所述使排气脉冲分开可降低排气递送至涡轮的效率。例如,在某些发动机工况下,例如高速度和高负载状况,使排气脉冲分开可导致背压和泵唧功的增加。与在单涡管涡轮中未分开的通道相比较,背压和泵唧功的这种增加可以是由于双涡管涡轮中排气和涡轮之间的更受限制的更小体积的通道所致。因此,与相对较大体积的未分开的通道相比较,汽缸中排气的量可使较小体积通道中的压力上升。增加的背压也可导致汽缸中较高水平的热残余气体,并且可减少发动机的输出功率。
用于减少双重涡管涡轮增压器中的背压和泵唧功的一种示例方法已由Styles等人在美国US 2014/0219849中示出。本文中,提供了将分支连通阀定位在双重(例如,双)涡管涡轮增压器系统中的第一涡管和第二涡管之间的系统。在一个示例中,可邻近将双涡轮增压器的第一涡管和第二涡管分开的分隔壁定位分支连通阀。在打开位置中,分支连通阀可增加第一涡管和第二涡管之间的流体连通,并且在关闭位置中,分支连通阀可减少第一涡管和第二涡管之间的流体连通。在一些示例中,每个涡管可包括对应的废气门和对应的废气门阀以控制穿过涡轮的排气的量。
本文发明人已经认识到Styles等人的示例方法的潜在问题。例如,可以存在与包括涡轮增压器和发动机系统中的分支连通阀和一个或多个废气门阀两者相关联的成本、重量和包装损失。进一步地,当两个或更多个阀基于发动机工况通过前述系统实施和调节时,也可以存在发动机控制和监测系统的附加负担。
发明内容
本文发明人已经确认了一种至少部分地解决以上问题的方法。在一个示例方法中,提供一种方法,其包括:当涡轮速度小于阈值时并且在第一负载状况期间,调节定位在连接涡轮的第一涡管和第二涡管的通道中的阀以增加至涡轮的排气流的量,以及当涡轮速度大于阈值时并且在第二负载状况期间,调节阀以减少至涡轮的排气流的量。在该示例中,阀与使排气在涡轮周围流动的废气门通道流体连通。以这种方式,第一涡管和第二涡管和到废气门通道之间的流体连通和输送的量可以基于各种发动机工况被调节以提供期望的升压压力。
例如,第一工况可包括升压压力小于期望升压压力、发动机负载大于阈值负载以及扭矩需求增加中的一个或多个。在另一方面,在另一个示例中,第二工况可包括升压压力大于期望升压压力、发动机负载小于阈值负载以及扭矩需求降低中的一个或多个。通过响应于各种发动机工况调节单个阀诸如组合的分支连通和废气门阀(branch communicationand wastegate valve)以控制升压压力,也可减少背压和泵唧功。进一步地,与实施分开的分支连通阀和废气门阀相比较,当实施和调节单个阀时,发动机控制和监测系统的附加负担也减少。
应当理解,提供上述发明内容以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征,所述要求保护的主题的范围由随附权利要求书唯一地限定。此外,所要求保护的主题并不限于解决上述或本公开任何部分提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出包括双(双重)涡管涡轮增压器以及分支连通和废气门阀的第一示例发动机的示意图。
图2示出包括双(双重)涡管涡轮增压器以及分支连通和废气门阀的第二示例发动机的示意图。
图3A至图3D示出处于四个示例位置或状态的示例分支连通和废气门阀的剖视图。
图4A至图4D示出处于四个示例位置或状态的另一个示例分支连通和废气门阀的剖视图。
图5示出一种用于调节分支连通和废气门阀的示例方法。
图6示出响应于发动机工况用于调节分支连通和废气门阀的示例操作曲线图。
具体实施方式
以下描述涉及用于控制在发动机系统(诸如图1至图2的发动机系统)中具有分支连通和废气门阀的双(即,双重)涡管涡轮增压器系统中的第一涡管和第二涡管之间的流体连通的系统和方法。如图3A 至图4D所示,在一些实施例中,可提供组合的双和/或整合的功能阀,诸如单个分支连通和废气门阀,以控制第一涡管和第二涡管之间的流体连通的增加或减少以及穿过涡轮和废气门的排气流。组合的分支连通和废气门阀可以是如图3A至图3D所示的圆柱形阀或图4A至图4D 所示的滑阀或它们的任何组合。打开分支连通和废气门阀可允许第一涡管和第二涡管之间的增加的流体连通,而关闭分支连通和废气门阀可减少第一涡管和第二涡管之间的流体连通。因此,第一涡管和第二涡管之间的流体连通和输送的量可基于发动机工况调节,如以下参照图5所示。基于发动机工况的示例阀调节在图6中示出。
现在转向图1,示出了被包括在车辆的推进系统中的发动机10的示意图。发动机10可至少部分地由包括控制器12的控制系统控制以及由车辆操作员14经由输入装置16的输入控制。控制器12可以是微型计算机,其包括微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器、保活存储器和数据总线。如所描绘的,控制器12可以接收来自多个传感器(未示出)的输入,其可包括用户输入和/或传感器(诸如变速器齿轮位置、气动踏板输入、排气歧管温度、空燃比、车辆速度、发动机速度、穿过发动机的质量气流、升压压力、环境温度、环境湿度、进气温度、冷却系统传感器等等)。控制器也可将多个控制信号发送到各种发动机致动器(未示出),以便基于从传感器(未示出)接收的信号调节发动机操作。在该示例中,输入装置16包括加速器踏板和用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器18。发动机10可被包括在车辆中,诸如公路车辆、其他类型的车辆等。虽然发动机10的示例应用将参考车辆进行描述,但应当理解,可以使用各种类型的发动机和车辆推进系统,包括客车、货车等。
发动机10可包括多个燃烧室(即,汽缸)。在图1至图2所示的示例中,发动机10可包括以直列式四缸配置布置的燃烧室20、22、24和 26。然而,应当理解,虽然图1示出四个汽缸,但发动机10可包括任何数量的汽缸。例如,发动机10可包括呈任何配置例如V-6、I-6、V-12、对置4缸等的任何合适数量的汽缸,例如,2个、3个、4个、5个、6 个、8个、10个、12个或更多个汽缸。虽然在图1至图2中未示出,但发动机10的每个燃烧室(即,汽缸)可包括其中定位有活塞的燃烧室壁。活塞可联接到曲轴,使得活塞的往复运动转化成曲轴的旋转运动。例如,曲轴可经由中间变速器系统联接到车辆的至少一个驱动轮。进一步地,起动马达可经由飞轮联接到曲轴,以启用发动机10的起动操作。
每个燃烧室可经由进气通道30接收来自进气歧管28的进气。进气歧管28可经由进气口联接到燃烧室。例如,在图1中,所示进气歧管28分别经由进气口32、34、36和38联接到汽缸20、22、24和26。每个相应的进气口可将空气和/或燃料供应到相应的汽缸用于燃烧。
每个燃烧室可经由与其联接的排气口排放燃烧气体。例如,图1所示的排气口40、42、44和46分别联接到汽缸20、22、24、26。每个相应的排气口可将来自相应汽缸的排气燃烧气体引导到排气歧管或排气通道。
每个汽缸进气口能够经由进气门与汽缸选择性地连通。例如,图1 所示的汽缸20、22、24和26分别具有进气门48、50、52和54。同样,每个汽缸排气口可经由排气门与汽缸选择性地连通。例如,图1所示的汽缸20、22、24和26分别具有排气门56、58、60和62。在一些示例中,每个燃烧室可包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
虽然在图1至图2中未示出,但在一些示例中,每个进气门和排气门可分别由进气凸轮和排气凸轮操作。另选地,进气门和排气门中的一个或多个可由机电控制的阀线圈和电枢组件(未示出)操作。进气凸轮的位置可由进气凸轮传感器(未示出)确定。排气凸轮的位置可由排气凸轮传感器(未示出)确定。
进气通道30可包括具有节流板66的节气门64。在一个示例中,节流板66的位置可通过控制器12经由提供给被包括在节气门64中的电动马达或致动器的信号而改变,这是通常被称为电子节气门控制 (ETC)的配置。以这种方式,可操作节气门64以改变提供给燃烧室的进气。节流板66的位置可由来自节气门位置传感器68的节气门位置信号TP提供给控制器12。进气通道30可包括用于将相应信号MAF 和MAP提供给控制器12的质量空气流量传感器70和歧管空气压力传感器72。
在图1至图2中,所示燃料喷射器直接联接到燃烧室,用于将燃料直接喷射到燃烧室中,所述燃料喷射与经由例如电子驱动器从控制器12 接收的信号FPW的脉冲宽度成比例。例如,图1所示的燃料喷射器74、76、78和80分别联接到汽缸20、22、24和26。以这种方式,燃料喷射器提供了所谓的燃料到燃烧室中的直接喷射。例如,每个相应的燃料喷射器可安装在相应燃烧室的侧面或相应燃烧室的顶部。在其他示例中,一个或多个燃料喷射器可以这样的配置被布置在进气歧管28中,该配置提供所谓的燃料到燃烧室上游的进气口(例如,进气口32、34、36和38) 中的进气道喷射。虽然在图1中未示出,但燃料喷射器可被配置成递送经由高压燃料泵(未示出)和燃料导轨(未示出)接收的燃料。另选地,燃料可在低压下由单级燃料泵递送,在这种情况下,直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间可比使用高压燃料系统的情况更受限制。进一步地,燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力传感器。在一些示例中,燃料可直接喷射到每个相应的燃烧室中。这可被称为直接喷射。直接喷射可用在其他示例中。
发动机10的燃烧室可以在有或没有点火火花的情况下以压缩点火模式操作。在一些示例中,响应于控制器12,无分电器点火系统(未示出) 可向联接到燃烧室的火花塞提供点火火花。例如,图1所示的火花塞82、 84、86和88分别联接到汽缸20、22、24和26。
如上所提及的,进气通道30可与发动机10的一个或多个汽缸连通。在一些实施例中,进气通道中的一个或多个可包括升压装置诸如涡轮增压器90。涡轮增压器90可包括在共同轴96上联接的涡轮92和压缩机 94。当从发动机10排出的排气气流(exhaust gasstream)或排气流(exhaust gas flow)的一部分撞击在涡轮的叶片上时,可以引起涡轮92的叶片围绕共同轴96旋转。压缩机94可联接到涡轮92,使得当引起涡轮92的叶片旋转时可以致动压缩机94。当被致动时,压缩机94然后可将加压的新鲜气体引导到进气通道28,在进气通道28中加压的新鲜气体然后可被引导到发动机10。涡轮的速度可根据一个或多个发动机工况推断。在一些示例中,涡轮92的旋转速度可用传感器测量。例如,速度传感器97可与共同轴96联接。例如,指示速度的信号可递送到控制器12。
涡轮92可包括至少一个废气门,以控制由所述涡轮提供的升压量。在双涡管系统中,两个涡管可共用废气门以控制穿过涡轮92的排气的量。例如,在图1中,第一涡管100和第二涡管102包括废气门通道104。穿过废气门通道104的排气流可以由阀(诸如以下所讨论的阀140)控制,以调整绕过涡轮92的排气的量。在一个实施例中,废气门通道104的开口的区域可定位成均等地对涡管中的每一个打开,使得在一些工况期间基本上相似量的排气流可离开涡管中的每一个并且进入废气门通道104 中。
发动机10可采用双涡管(或双重涡管或双脉冲)涡轮增压器系统98,其中至少两个分开的排气进入路径流入以及流经涡轮92。双涡管涡轮增压器系统可被配置成使当排气供应到涡轮92时来自其的排气脉冲彼此干扰的汽缸的排气分开。例如,图1示出第一涡管100和第二涡管102,其中第一涡管和第二涡管中的每一个可用于向涡轮92供应分开的排气流。第一涡管100和第二涡管102的横截面形状可以为各种形状,包括圆形、正方形、矩形、D形等。
例如,如果四缸发动机(例如,诸如图1所示的I4发动机)具有点火顺序1-3-4-2(例如,汽缸20,接着是汽缸24,接着是汽缸26,接着是汽缸22),则汽缸20可以结束其膨胀冲程并且打开其排气门,同时汽缸22仍使其排气门打开。在单涡管或未分开的排气歧管中,来自汽缸20 的排气压力脉冲可干扰汽缸22排出其排气的能力。然而,通过使用双涡管涡轮增压器系统,其中汽缸20和26的排气口40和46连接到第一涡管100的一个入口,并且汽缸22和24的排气口42和44连接到第二涡管102,可使排气脉冲或排气流分开,并且可增加驱动涡轮的脉冲能量。
经由废气门通道104离开涡轮92和/或废气门的排气可穿过排放控制装置112。在一个示例中,排放控制装置112能够包括多个催化剂砖。在另一个示例中,可使用每个均具有多个砖的多个排放控制装置。在一些示例中,排放控制装置112可以是三元型催化剂。在其他示例中,排放控制装置112可包括一个或多个柴油氧化催化剂(DOC)、选择性催化还原催化剂(SCR)和柴油微粒过滤器(DPF)。在穿过排放控制装置112之后,排气可被引导至排气管114。
发动机10可包括排气再循环(EGR)系统116。EGR系统116可将离开发动机10的排气的一部分递送到发动机进气通道30。EGR系统包括EGR管道118,该EGR管道118联接到涡轮92下游的管道或排气通道122并且联接到进气通道30。在一些示例中,EGR管道118可包括被配置成控制再循环的排气的量的EGR阀120。如图1所示,EGR系统116 是低压EGR系统,其将排气从涡轮92的下游传送到压缩机94的上游。在一些示例中,EGR冷却器(未示出)可沿EGR管道118放置,所述 EGR冷却器用以降低被再循环的排气的温度。在另一个示例中,除了低压EGR系统之外或代替低压EGR系统,可使用高压EGR系统。因此,高压EGR系统可将排气从涡轮92上游的第一涡管100和第二涡管102 中的一个或多个传送到压缩机94下游的进气通道30。
在一些工况下,EGR系统116可用于调整燃烧室内的空气和燃料混合物的温度和/或稀释,因此在一些燃烧模式期间提供控制点火正时的方法。进一步地,在一些工况期间,通过控制排气门正时可以将燃烧气体的一部分保持或捕集在燃烧室内。
在一些示例中,控制器12可以是微型计算机,其包括微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器、保活存储器和数据总线。如所描绘的,控制器12可以接收来自多个传感器(未示出)的输入,其可包括用户输入和/或传感器(诸如变速器齿轮位置、气动踏板输入(gas pedal input)、排气歧管温度、空燃比、车辆速度、发动机速度、穿过发动机的质量气流、环境温度、环境湿度、进气温度、冷却系统传感器等等)。控制器也可将多个控制信号发送到各种发动机致动器(未示出),以便基于从传感器(未示出)接收的信号调节发动机操作。在该示例中,输入装置16包括加速器踏板和用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器18。进一步地,图1所示的控制器12接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号,除先前讨论的那些信号外,还包括:来自温度传感器128的发动机冷却液温度(ECT);发动机位置传感器130,例如感测曲轴位置的霍尔效应传感器。大气压力也可被感测(未示出传感器),用于由控制器12进行处理。在一些示例中,发动机位置传感器130在曲轴每转产生预定数目的等间隔脉冲,由此能够确定发动机速度(RPM)。另外,各种传感器可用于确定涡轮增压器增压压力。例如,压力传感器132可以设置在压缩机94下游的进气通道30中,以确定升压压力。另外,双涡管系统98的每个涡管可包括用于监测双涡管系统的工况的各种传感器。例如,第一涡管100 可包括排气传感器134,并且第二涡管102可包括排气传感器136。排气传感器134和136可以是用于提供排气空燃比的指示的任何合适的传感器,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(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。在一些情况下,单个传感器可用于例如感测空燃比。单个传感器可用于代替使用传感器134和136,并且可定位在例如管道或排气通道122中涡轮的下游。
每个涡管可经由具体排气歧管节段和不同入口接收来自具体汽缸组的排气。流经第一涡管100的排气和流经第二涡管102的排气由分隔壁138分开。如上所讨论的,使第一涡管和第二涡管中的排气流(即,排气脉冲)分开可增加低端发动机扭矩并且减少实现所述扭矩所期望的持续时间。因此,在某些工况诸如高发动机负载期间,使排气脉冲分开可导致至涡轮的排气流递送效率的增加。然而,在某些发动机工况期间,如上所述使排气脉冲分开可降低至涡轮的排气递送的效率。例如,在高发动机速度期间,与组合的未分开的单涡轮入口涡管相比较,部分由于排气门和涡轮之间的更小的、更受限制的较小涡管体积,如上所述,使排气脉冲分开可增加背压和泵唧功。换句话说,与涡管或通道未分开的涡管配置相比较,由于分开的第一涡管和第二涡管可具有相对较小的体积,离开一个或多个汽缸的排气的体积可在前述双涡管配置中使压力升高更多。作为响应,发动机功率输出可减小。
在某些发动机工况(诸如高速度和/或高负载)期间增加第一涡管和第二涡管之间的流体连通和输送可允许增加的发动机效率和功率输出。因此,通道139可流体地桥接第一涡管100和第二涡管102,使得第一涡管100中的一定量的排气可流到第二涡管102并且与第二涡管 102中的一定量的排气混合。同样,第二涡管102中的一定量的排气可流到第一涡管100并且与第一涡管100中的一定量的排气混合。进一步地,阀140可被提供在定位在分隔壁138内的通道139内,以在某个发动机工况期间允许第一涡管和第二涡管之间的流体连通和输送。在另一个示例中,阀140可设置在分隔壁的开口处。此外,经由从控制器12接收的一个或多个信号,阀可以以连续方式如以下所讨论的通过所选定的位置或范围是可定位或可调节的。
在一个实施例中,阀140可被称为组合的分支连通和废气门阀140,或简称为阀140。因此,如本文所用的术语“阀”可被理解成是指障碍物,其可以是可移动的或可定位的以控制流体流,并且可以被理解成是指可移动的障碍物,其可被容纳在诸如壳体或主体等的各种部件中并且/或者与诸如壳体或主体等的各种部件联接。如在图1至图2所示的示例实施例中所示,阀140可定位成使得阀桥接第一涡管100和第二涡管102。因此,在一个示例中,打开阀140可提供通道以增加涡轮的第一涡管和第二涡管之间的流体连通和输送。进一步地,阀140可对第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,使得流体连通可被限制为期望的量。以这种方式,只有排气量的一部分可以在第一涡管和第二涡管之间流动。在另一个示例中,阀140可完全或全部打开,使得与阀140打开计量的量时的排气流的量的部分相比较,在第一涡管和第二涡管之间可以存在较大量的排气流和流体连通。
在又一个示例中,关闭阀140可减少第一涡管和第二涡管之间的流体连通和输送。在一些情况下,阀可完全或全部关闭,使得显著没有排气可以在第一涡管和第二涡管之间连通。换句话说,基本上第一涡管内的所有排气流和第二涡管内的所有排气流可分开并且单独引导到涡轮(诸如涡轮92)。如图1至图2所示,本文所述的阀140的实施例可用在涡轮增压器壳体组件内和/或排气通道中的第一涡管和/或第二涡管中(例如,通向涡轮增压器的入口的第一涡管100和/或第二涡管102)。
因此,阀可以在所选择的位置之间调节。例如,阀140可以在四个所选择的位置之间可移动,如参照图3A至图4D所示。在该示例中,第一组所选择的位置可提供第一涡管100和第二涡管102之间的流体连通和输送。此外,第二组所选择的位置可提供第一涡管100和第二涡管102与涡轮92下游的点106中的一者或两者之间的流体连通和输送。
因此,如所描述的,对阀140的位置的调节可控制涡轮92的旋转速度,并且继而调整压缩机94的速度。因此,在一些实施例中,只有单个元件诸如阀140可以提供对穿过废气门通道104的排气和可存在于发动机10中的两个或更多个涡管之间的受控的流体连通和输送这两者的控制。使流体连通和输送增加可包括允许来自第一涡管100的排气和来自第二涡管102的排气混合并进入相对或其他一个或多个涡管。在一个示例中,废气门控制可包括允许来自第一涡管100和第二涡管在102中的每一个的排气的至少一部分进入废气门通道104,从而绕过涡轮92。在其他示例中,废气门控制可包括关闭废气门以防止来自第一涡管和第二涡管(和/或附加的一个或多个涡管)的基本上所有排气绕过涡轮。由于阀140的位置可控制涡轮的旋转速度,在一些示例中,阀140对第一涡管和第二涡管中的每一个和/或对废气门通道的打开量 (例如,计量的或规定的量,或完全打开或完全关闭)可基于一个或多个发动机工况,诸如发动机速度、发动机负载、期望或需求的扭矩和/或增加或减少的扭矩。
现在转向图2,示出了双涡管涡轮增压器系统98的另一个示例实施例。根据本发明,未具体示出的其他布置也可以是可能的。类似于图1,双涡管涡轮增压器系统98可包括第一涡管100和第二涡管102。在一个实施例中,第二涡管102可以与第一涡管100通过分隔壁138 流体地分开,并且通道139可流体地桥接第一涡管100和第二涡管102,使得第一涡管100和第二涡管102中的每一个内的一定量的排气可以与相对涡管中的一定量的排气混合。在一些实施例中,通过基于发动机工况调节阀140,涡轮可以以变化模式操作,并且涡轮增压器能够提供的升压的动态范围提高。此外,前述布置可减轻重量、减少成本和/ 或降低包装损失。
如图2所示,阀140可以被整合进被配置成使用涡轮增压器系统 98的发动机10的汽缸盖39中或与该汽缸盖39位于相同的位置。在另一个示例中,阀140可被整合进被配置成使用涡轮增压器系统98的发动机10的排气歧管41中或与排气歧管41位于相同的位置。在另一个示例中,阀140可被整合进包含整合的排气歧管41的汽缸盖39中。另选地,在又一个示例中,阀140可被整合进被配置成使用涡轮增压器系统98的发动机10的涡轮增压器90中。进一步地,阀140可被整合进具体用于将阀140牢固地保持在适当位置中的阀接合件(未示出)。在一些实施例中,阀140可包括阀体。阀140可包括一个或多个外表面,以允许热量从阀体消散到周围环境中。因此,可减少阀的热衰退。
现在参照图3A至图3D,示出了处于四个示例位置或状态的第一示例分支连通和废气门阀的剖视图。如从纸平面观看,本文中也称为第一通道的第一涡管100可以在本文中称为第二通道的第二涡管102 的前面、后面或上方。在一个实施例中,可以通过涡管(诸如第一涡管100)的中心观看或观察该剖视图。另一个涡管(例如第二涡管102) 可以在剖视图平面的前面或后面。
如图3A至图3D所示,阀140可以为圆柱形阀140。在该实施例中,阀140可以绕基本上垂直于第一涡管100和第二涡管102中的每一个内的排气流的轴线141旋转(并且如图所示,阀可以垂直于纸平面旋转)。进一步地,在该实施例中,阀140可包括元件147,其绕基本上垂直于第一涡管和第二涡管中的每一个内的排气流的轴线141旋转。在一个示例中,圆柱形阀140可至少定位在基本上邻近第一涡管 100和第二涡管102的区域中并且与第一涡管100和第二涡管102共用界面。以这种方式,阀140可以在第一涡管100、第二涡管102和至涡轮92下游的点106(如上文图1至图2所描绘的)的废气门通道104 中的一个或多个组合之间的选择性流体连通和输送。
在一个实施例中,阀140可以以连续方式通过所选择的范围、位置或状态是可调节和可移动的,如图3A至图3D和图4A至图4D中详细所述。进一步地,穿过第一涡管和/或第二涡管的排气流可基于发动机工况(诸如发动机速度和负载和/或期望的升压压力和扭矩)调节。例如,阀140的位置可调节,使得升压压力(即,压缩机出口压力) 可足以满足但不超过期望的升压压力。在一个示例中,如果所测量的升压压力高于期望的升压压力,则可以调节阀以增加绕过涡轮的排气流的量。换句话说,排气流可引导到涡轮下游的点106。因此,涡轮和压缩机的旋转速度可以减小,从而减少升压压力。在另一方面,如果升压压力低于期望的升压压力,则可以调节阀140以通过对废气门通道提供计量的量的打开来减少绕过涡轮的排气流的量。因此,涡轮和压缩机的旋转速度可以增加,从而增加升压压力。在另一个示例中,如果涡轮速度超过预定阈值速度,则可以调节阀以减少至涡轮的排气的量,以便减少对涡轮增压器的损坏。
如图3A所示,示出了阀140的示例第一位置,其中可将阀140调节为关闭,使得第一涡管100内的基本上所有排气流可以基本上被包含在第一涡管100内,并且可以传递到涡轮92。进一步地,第二涡管 102内的基本上所有排气流可基本上被包含在第二涡管102内,并且可以传递到涡轮92。另外,阀140的第一位置也可减少或防止排气流进入废气门通道104。以这种方式,将阀调节到第一位置可通过防止第一涡管和第二涡管之间的以及从第一涡管和第二涡管到废气门通道的排气流体连通来增加至涡轮的排气流的量。因此,在第一位置中,阀可以对第一涡管、第二涡管和废气门通道中的每一个完全关闭,使得第一涡管100和第二涡管102中的绝大多数或几乎所有的排气流可以分开地和单独地递送到涡轮92。进一步地,没有排气流可经由废气门通道104绕过涡轮。在一个示例中,在涡轮速度小于阈值涡轮速度、升压压力小于期望的升压压力、发动机负载大于阈值负载、扭矩需求增加和发动机速度小于阈值发动机速度中的一个或多个时的工况期间,阀140可以处于第一位置,或处于基本上类似于该第一位置的位置。
本文中,例如,前述阈值涡轮速度可以为这样的速度,即在该速度下或高于该速度可发生涡轮的机械损坏。在另一个示例中,阈值负载可以为这样的发动机负载,即高于该发动机负载可被认为是高发动机负载工况,诸如当车辆牵引拖车或爬坡时。在又一个示例中,阈值发动机速度可以为这样的速度,即在该速度下或高于该速度,在双涡管涡轮增压器系统中可发生过量的发动机排气背压。在其他示例中,阈值负载、阈值涡轮速度和/或阈值发动机速度可以基于其他发动机工况。
在另一个示例中,如图3B所示,提供了阀140的示例第二位置,其中阀140可以对第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,并且可以对废气门通道完全打开。因此,处于第二位置的阀140可允许第一涡管和第二涡管之间的排气流的部分连通,以及从第一涡管和第二涡管中的每一个之间到废气门通道的排气流的完全连通。换句话说,阀140可对第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,使得在第一涡管100和第二涡管102中的每一个之间的界面处的一定量的排气流可分别离开第一涡管100和第二涡管102,并且经由废气门通道104 绕过涡轮92。进一步地,在该示例中,由于阀140打开的计量的量可受限制,处于第二位置的阀140可减少第一涡管100和第二涡管102 之间的排气流连通和输送。
在一个示例中,当涡轮速度大于阈值涡轮速度、升压压力大于期望的升压压力、发动机负载小于阈值负载、需求扭矩减少,并且发动机速度小于阈值发动机速度中的一个或多个时,阀140可处于第二位置,或处于基本上类似于第二位置的位置。在另一个示例中,阀140 打开的计量的量可基于发动机速度、发动机负载和/或需求的扭矩。因此,在示例中,阀140对第一涡管和第二涡管中的每一个打开的计量的量可随发动机负载或需求的扭矩降低而增加。在另一个示例中,阀 140对第一涡管和第二涡管中的每一个打开的计量的量可随发动机速度增加而增加。以这种方式,响应于一个或多个发动机工况,处于第二位置的阀140可允许期望量的排气流离开第一涡管和第二涡管中的每一个,以进入废气门通道104并且绕过涡轮92。
现在转向图3C,示出了阀140的示例第三位置,其中可将阀140 调节为对第一涡管100和第二涡管102中的每一个基本上打开,并且对废气门通道104打开规定的量。此外,当阀处于第三位置时,可存在具有一定体积的在第一涡管和第二涡管之间并邻近第一涡管和第二涡管中的每一个的区域形成的空间。因此,处于第三位置的阀可允许第一涡管100和第二涡管102中的每一个中的排气流“吹动”到前述空间中,与当阀对第一涡管和第二涡管中的每一个关闭时(诸如第一位置)在第一涡管和第二涡管中的每一个中的空间的体积相比较,所述前述空间具有较大体积。因此,处于第三位置的阀140可允许第一涡管100和第二涡管102之间的相当大的排气流连通和输送。同时,通过阀140对废气门通道104打开规定的量,排气流的一部分可逸出。因此,至涡轮92的排气流可减少。在一个示例中,阀140可以处于第三位置,以允许排气流的部分绕过涡轮,从而限制升压压力并且/或者保持涡轮速度或将涡轮速度减小到低于阈值涡轮速度。
在一个实施例中,阀140打开的规定的量可基于发动机工况,诸如发动机速度、发动机负载和/或发动机扭矩。例如,当涡轮速度大于阈值涡轮速度时,阀140可处于第三位置。在另一个示例中,在升压压力大于期望的升压压力、发动机负载小于阈值负载、需求扭矩减少和发动机速度大于阈值发动机速度中的一个或多个时的工况期间,阀可以处于第三位置。在又一个示例中,阀140对废气门通道104打开的规定的量可随发动机负载或需求扭矩降低而增加。在一些情况下,阀140对废气门通道104打开的规定的量可随发动机速度降低而增加。以这种方式,响应于某些发动机工况,阀140可以移动到第三位置以减少升压压力,以便减轻排气歧管的背压。
图3D示出阀140的示例第四位置,其中阀140对第一涡管100和第二涡管102中的每一个基本上或完全打开。此外,阀140对废气门通道104关闭,使得没有排气流可以离开第一涡管和第二涡管中的每一个到达废气门通道104。因此,处于第四位置的阀140可以允许第一涡管100和第二涡管102之间的相当大的排气流连通和输送。
此外,类似于第三位置,当阀处于第四位置时,具有一定体积的在第一涡管和第二涡管之间并邻近第一涡管和第二涡管中的每一个的界面处形成的空间可允许第一涡管100和第二涡管102中的排气流“吹动”到与当阀对第一涡管和第二涡管中的每一个关闭时在每个单独涡管中的体积相比较具有较大体积的所述空间中。以这种方式,处于第四位置的阀140可允许第一涡管100和第二涡管102之间的完全排气流连通和输送,使得所有排气流穿过涡轮以增加升压压力。因此,第四位置可减少排气背压,同时增加至涡轮的排气流和能量,以更快速地增加升压压力。
在一个示例中,在涡轮速度小于阈值涡轮速度、升压压力小于期望的升压压力、发动机负载大于阈值负载、需求扭矩增加和发动机速度大于阈值发动机速度中的一个或多个时的工况期间,阀140可处于第四位置,或处于基本上类似于第四位置的位置。换言之,前述阀配置可提供一定量的升压压力,以实现期望的升压压力,同时减少高发动机速度期间的排气歧管背压。虽然未示出,但根据本公开,其他附加和/或另选的位置或状态或范围是可以的。
现在转向图4A至图4D,示出了处于四个示例位置或状态的第二示例分支连通和废气门阀的剖视图。在一个示例中,如从纸平面观看,第一通道或第一涡管100可以以一段隔开距离邻近第二通道或第二涡管102定位。在一个实施例中,阀140可以以连续方式和通过所选择的位置、范围和/或状态是可调节或可移动的,使得穿过第一涡管和第二涡管并且到达废气门通道的排气流可以基于发动机工况以及例如期望的升压和扭矩被调节。如图4A至图4D所示,在一个实施例中,阀140可包括滑阀。在该实施例中,阀140可包括被配置成沿轴线149移动的可移动元件143,以在第一涡管100、第二涡管102和至涡轮92 下游的点106(如上文图1至图2所描绘的)的废气门通道104中的一个或多个组合之间的选择性流体连通和输送。
在一个实施例中,参照图4A至图4D所示的前述示例位置可基本上与图3A至图3D所示的示例位置相同,使得对阀(诸如阀140)的位置的调节可控制第一涡管、第二涡管和废气门通道中的一个或多个中的排气流。
例如,如图4A所示,具有线轴形配置(spool configuration)的阀 140的第一位置可基本上类似于具有图3A所述的圆柱形配置的阀140 的第一位置。因此,阀140可关闭,使得第一涡管100内的基本上所有排气流可以基本上被包含在第一涡管100内,并且可以传递到涡轮 92。类似地,如参照图1至图2所示,第二涡管102内的基本上所有排气流可基本上被包含在第二涡管102内,并且可以传递到涡轮92。此外,没有排气流可通过废气门通道104绕过涡轮。类似于图3A所述的阀140,在涡轮速度小于阈值涡轮速度、升压压力小于期望的升压压力、发动机负载大于阈值负载、扭矩需求增加和发动机速度小于阈值发动机速度中的一个或多个时的工况期间,具有线轴形配置的阀140 可处于第一位置,或处于基本上类似于第一位置的位置。以这种方式,将阀140调节到第一位置增加了至涡轮的排气流的量,从而增加升压压力。
在另一个示例中,如图4B所示,示出了具有线轴形配置的阀140 的第二位置,其可以基本上类似于图3B所述的第二位置。具体地,具有线轴形配置的阀140可以对第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,并且可以对废气门通道104完全打开。因此,处于第二位置的阀140可允许第一涡管和第二涡管之间的排气流的部分连通,以及从第一涡管和第二涡管中的每一个之间到废气门通道的排气流的完全流体连通。因此,在第一涡管100和第二涡管102中的每一个的界面处的排气流的一部分可分别离开第一涡管100和第二涡管102,并且经由废气门通道104绕过涡轮92。以这种方式,将阀140调节到第二位置可减少至涡轮的排气流的量,从而限制或降低升压压力。
在一个示例中,当涡轮速度大于阈值涡轮速度、升压压力大于期望的升压压力、发动机负载小于阈值负载、需求扭矩减少和/或发动机速度小于阈值发动机速度中的一个或多个时,具有线轴形配置的阀140 可处于第二位置,或处于基本上类似于第二位置的位置。类似于图3B 所示的阀,具有线轴形配置的阀140打开的计量的量可基于发动机速度、发动机负载和/或需求的扭矩。例如,阀140对第一涡管和第二涡管中的每一个打开的计量的量可随发动机负载或需求的扭矩降低而增加。在另一个示例中,阀140对第一涡管和第二涡管中的每一个打开的计量的量可随发动机速度增加而增加。
现在转向图4C,示出了具有线轴形配置的阀140的第三位置,其可基本上类似于图3C所述的第三位置。在一个示例中,在第三位置中,阀140可对第一涡管100和第二涡管102中的每一个完全打开,并且对废气门通道104打开规定的量。因此,处于第三位置的阀140可允许第一涡管100和第二涡管102之间的大量的排气流连通和输送。同时,通过打开规定的量,排气流的一部分可逸出并进入废气门通道104。因此,至涡轮92的排气流可减少。以这种方式,将阀140调节到第三位置可限制或降低升压压力。
在一个示例中,在涡轮速度大于阈值涡轮速度、升压压力大于期望的升压压力、发动机负载小于阈值负载、需求扭矩减少和/或发动机速度大于阈值发动机速度中的一个或多个时的工况期间,阀可以处于第三位置。类似于图3C的第三位置,图4C所示的阀140打开的规定的量可基于发动机工况,诸如发动机速度、发动机负载和/或需求扭矩。在又一个示例中,阀140对废气门通道104打开的规定的量可随发动机负载或需求扭矩降低而增加。在一些情况下,阀140对废气门通道 104打开的规定的量可随发动机速度降低而增加。以这种方式,响应于某些发动机工况,阀140可以移动到第三位置以减少升压压力,以便减轻高发动机速度期间的排气歧管的背压。
现在转向图4D,示出了具有线轴形配置的阀140的第四位置,其可基本上类似于图3D所述的第四位置。在一个示例中,阀140对第一涡管100和第二涡管102中的每一个基本上或完全打开,并且对废气门通道104关闭。因此,在第四位置中,阀140可以允许第一涡管100和第二涡管102之间的完全排气流连通和输送,使得每个涡管内的基本上所有排气流穿过涡轮以增加升压压力。以这种方式,将阀140调节到第四位置可增加至涡轮的排气流的量,从而增加升压压力。
在一个示例中,在涡轮速度小于阈值涡轮速度、升压压力小于期望的升压压力、发动机负载大于阈值负载、需求扭矩增加和/或发动机速度大于阈值发动机速度中的一个或多个时的工况期间,阀140可处于第四位置,或处于基本上类似于第四位置的位置。换言之,在另一个示例中,第四阀位置可提供一定量的升压压力,以实现期望的或目标升压压力,同时减少高发动机速度期间的排气歧管的背压。虽然未示出,但根据本公开,其他位置、状态或范围是可以的。
因此,在一个示例中,可以提供双涡管涡轮增压器系统,其包括第一涡管、经由分隔壁与第一涡管流体地分开的第二涡管、定位在分隔壁内的流体地桥接第一涡管和第二涡管的通道以及定位在通道内且在所选择的位置之间可移动的阀,一组所选择的位置提供第一涡管和第二涡管之间的流体连通,第二组所选择的位置提供第一涡管和第二涡管中的一者或两者与涡轮下游的点之间的流体连通。
在一个示例中,阀可以以连续方式通过所选择的位置是可定位的,所选择的位置包括:第一位置,其中阀可以对第一涡管和第二涡管中的每一个关闭,并且对涡轮下游的点关闭;第二位置,其中阀可以对第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,并且对涡轮下游的点打开;第三位置,其中阀可以对第一涡管和第二涡管中的每一个完全打开,并且对涡轮下游的点打开规定的量;以及第四位置,其中阀可以对第一涡管和第二涡管中的每一个完全打开,并且对涡轮下游的点关闭。
进一步地,在一个示例中,阀可被整合进汽缸盖中。在另一个示例中,阀可被整合进被配置成使用涡轮增压器系统的发动机的涡轮增压器或排气歧管中。在一个实施例中,阀可包括阀体,其中阀包括设置成允许从阀体除去热量的一个或多个外表面。阀也可以包括附接机构,诸如用于与发动机流体联接的紧固件和/或密封布置。
图5是示出示例程序500的流程图,所述示例程序500用于调节可调节的或可定位的一个或多个可移动障碍物诸如图1至图4所示的阀140,以提供引导排气从第一涡轮入口涡管(例如,第一涡管100) 和/或从第二涡轮入口涡管(例如,第二涡管102)传递到涡轮(例如,涡轮92)和/或到废气门(例如,废气门通道104)的多个位置。具体地,阀的位置可基于一个或多个发动机工况和/或期望或需求的发动机操作调节。例如,阀的位置可响应于发动机速度和负载以及车辆操作员请求的需求扭矩。用于执行程序500的指令可存储在控制器的存储器中,诸如图1至图2所示的控制器12。
在502处,所述程序包括估计和/或测量发动机工况,诸如发动机速度、负载、升压、MAP、需求的升压压力等。在504处,可确定诸如涡轮92的涡轮的速度是否低于预定阈值速度。在一个示例中,阈值涡轮速度可以为涡轮输出可降低发动机性能和/或损坏涡轮增压器或其他发动机部件的速度。在另一个示例中,速度传感器诸如速度传感器 97可测量涡轮的速度。另选地,涡轮的速度可基于一个或多个发动机工况估计。以这种方式,如果涡轮速度超过预定阈值速度,则可调节阀(诸如阀140)以减少对涡轮增压器的损坏并且/或者增加发动机性能。在另一个实施例中,代替将涡轮速度与阈值涡轮速度比较,可以相对于对应阈值比较和确认一个或多个其他发动机工况。
如果在504处确认涡轮速度小于阈值涡轮速度,则程序继续到506,其中确认所测量的升压压力是否高于目标或期望的升压压力。在另一个示例中,在506处,可以另外或另选地确认发动机负载是否小于阈值发动机负载,其中阈值负载可以为这样的发动机负载,即在该发动机负载下或高于该发动机负载,可存在高发动机负载,诸如在爬坡或牵引期间。换句话说,阈值发动机负载可以为这样的状况,即高于该发动机负载,需要高发动机负载(扭矩),其中高发动机负载可以基于各种发动机工况。在又一个示例中,在506处,可以另外或另选地确认需求扭矩是否减少。如果所测量的升压压力低于期望的升压压力,发动机负载大于阈值负载,并且/或者需求扭矩增加,则该程序在508 处可调节阀以增加至涡轮的排气的量。换句话说,该程序可增加至涡轮的排气流的量,以便将所测量的升压压力和/或发动机扭矩分别增加到期望的升压压力和/或发动机扭矩。
调节阀以增加至涡轮的排气的量可包括将阀调节到第一位置和第四位置中的一个,如上文在图3A和图3D以及图4A和图4D中所述。作为一个示例,调节阀以增加至涡轮的排气流的量还可通过510处的发动机速度确定。如此,程序500可确认发动机速度是否小于预定阈值发动机速度。在一个示例中,阈值发动机速度可以为排气歧管中可发生增加的背压的速度或速度范围。在其他实施例中,所述程序可确认一个或多个附加或另选的发动机工况诸如需求的扭矩或发动机负载是否大于对应的预定阈值。例如,在510处,在确定发动机速度大于阈值发动机速度的同时、之前或之后,所述程序可确认是否需要增加发动机负载(扭矩)并且/或发动机负载是否大于阈值负载。
在一个实施例中,如果发动机速度小于阈值发动机速度,则程序前进至512,并且可将阀调节到如上文参照图3A和图4A所述的第一位置。在另一个示例中,可将阀调节到基本上类似于第一位置的位置,使得第一涡管和第二涡管中的每一个内的基本上所有排气流均引导到涡轮。进一步地,阀可以对一个或多个任何其他涡管和废气门通道例如废气门通道104同时关闭。以这种方式,第一涡管和第二涡管中的每一个内的相当大的所有排气流可驱动涡轮,以便当发动机速度小于阈值发动机速度时(例如,在低发动机速度期间)提供增加的升压压力以实现期望的升压压力。
然而,如果在510处确认发动机速度(或其他工况)高于阈值发动机速度(或其他预定阈值水平),则所述程序在514处可将阀调节到例如第四位置,如上文参照图3D和图4D所述。在另一个示例中,可将阀调节到基本上类似于第四位置的位置,使得阀可以对第一涡管和第二涡管中的每一个完全打开,并且对废气门通道关闭。换句话说,第一涡管100中的排气流的一部分可以与第二涡管102中的排气流的一部分混合并组合。然而,没有来自第一涡管100或第二涡管102的一定量的排气可经由废气门通道104离开任一个涡管。此外,当阀处于第四位置时,具有一定体积的在邻近第一涡管和第二涡管的区域之间形成的空间可允许第一涡管100和第二涡管102中的排气的部分“吹动”到较大体积的空间中(与当阀对第一涡管和第二涡管中的每一个关闭时在每个单独涡管中的体积相比较)。以这种方式,处于第四位置或基本上类似位置的阀可引导第一涡管和第二涡管中的基本上所有排气流以驱动涡轮。因此,当发动机速度大于阈值发动机速度时(例如,在高发动机速度期间),阀140的前述第四阀位置可提供增加的升压压力以实现期望的升压压力,同时减少排气歧管的背压。
在另一方面,如果在504处确认涡轮速度大于阈值涡轮速度,或如果在506处确认所测量的升压压力大于期望或目标升压压力、发动机负载小于阈值负载、并且/或者扭矩需求降低,则所述程序可继续到 516,其中可调节阀以减少至涡轮的排气流的量或体积。以这种方式,在一个示例中,调节阀以减少至涡轮的排气的量可减少当涡轮速度超过阈值速度时对涡轮增压器的潜在损坏。在另一个示例中,当升压压力超过期望的升压压力时,当发动机负载小于阈值负载时,并且/或者当扭矩需求降低时,调节阀以减少至涡轮的排气的量。
调节阀以减少至涡轮的排气的量可包括将阀调节到第二位置和第三位置中的一个,如上文参照图3B和图3C以及图4B和图4C所述。作为一个示例,调节阀以减少至涡轮的排气流的量还可通过518处的发动机速度确定。
如此,在518处,所述程序可确认发动机速度是否大于第二阈值发动机速度。类似于在510处,第二阈值发动机速度可以为在排气歧管中可发生过多背压的速度或速度范围。换句话说,在518处的第二阈值发动机速度可以与在510处的第一预定阈值速度相同。在另一个实施例中,在一个或多个其他工况在前述步骤未被确认的情况下,所述程序可另外或替代地确认这些工况是否高于一个或多个对应的预定阈值水平。作为示例,所述程序可确认需求扭矩和/或发动机负载是否大于对应的预定阈值。
在518处,如果发动机速度小于阈值发动机速度,程序500可前进至522,其中可将阀(例如,阀140)调节到第二位置或基本上类似于第二位置的位置,如上文参照图3B和图4B所述。第二位置可包括阀对第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,并且对废气门通道完全打开。因此,将阀调节到第二位置可允许第一涡管和第二涡管之间的排气的部分连通,以及从第一涡管和第二涡管之间到废气门通道的排气的完全连通。以这种方式,将阀调节到第二位置可在低发动机速度、低发动机负载和/或低或减少的需求扭矩期间保持或减少升压压力。
进一步地,阀140打开的计量的量可基于各种发动机工况调节。例如,打开的计量的量可随增加的发动机扭矩需求和/或发动机负载而减少。在另一个示例中,阀140打开的计量的量可随发动机速度增加而增加。
然而,如果在518处确认发动机速度(或一个或多个其他工况) 大于阈值发动机速度,则所述程序在520处可将阀调节到第三位置或基本上类似于第三位置的位置,如上文参照图3C和图4C所述。因此,阀140可对第一涡管100和第二涡管102中的每一个完全打开,并且对废气门通道104打开规定的量,以减少至涡轮的排气流的量。换句话说,在第一涡管和第二涡管之间可存在排气的完全连通,并且从第一涡管和第二涡管之间到废气门通道可存在排气的部分连通。以这种方式,前述阀配置可提供期望的升压压力以满足稳定或减少的扭矩需求,同时减少高发动机速度期间的排气歧管的背压。阀140打开的计量的量可基于各种发动机工况调节。例如,打开的计量的量可随增加发动机扭矩需求和/或发动机负载而减少。
因此,在一些实施例中,程序500可允许基本上没有排气绕过涡轮(例如,将阀调节到如图3A和图4A所述的第一位置和/或如图3D 和图4D所述的第四位置),并且/或者允许排气的一部分绕过涡轮(例如,将阀调节到如图3B和图4B所述的第二位置和/或图3C和图4C所示的第三位置)。因此,通过调节组合的分支连通和废气门阀(例如阀140),第一涡管100、第二涡管102和废气门通道104中的流体连通的量也可通过控制器12基于各种发动机工况(诸如,发动机负载、发动机速度、期望增压和/或需求扭矩)调节。因此,涡轮(和涡轮增压器)的效率和排气歧管中背压的量可被控制以实现期望的升压水平和发动机扭矩。在其他实施例中,调节该阀可提供(一个或多个)预定范围内的涡轮增压器的效率和背压。所述效率可通过例如监测进气压力确定,进气压力可用例如压力传感器132测量。本文中当前未描述的其他发动机传感器和/或传感器和/或不可用在当前发动机设计中的传感器可另外或另选地使用。例如,排气脉冲轮廓可通过一个或多个传感器读数或其他测量结果直接地测量和/或确定,并且通过控制器 (例如控制器12)推断或计算。
图6包括图表600,其示出响应于发动机工况,包括发动机负载、发动机速度、需求的升压压力和涡轮速度中的一个,对阀的位置的示例调节。具体地,图表600以曲线602示出对阀位置的调节,以曲线 604示出发动机负载的变化,以曲线606示出发动机速度的变化,以虚线曲线610示出期望升压压力的变化,以曲线608示出测量的升压压力,以曲线612示出涡轮速度的变化,以及以曲线614示出至涡轮的排气量的变化。图6所讨论的阀可以是组合的分支连通和废气门阀,如参照图1至图5所述。例如,图6的阀可以是3A至图3D和图4A至图4D所描绘的阀中的一个。进一步地,在该示例中,阀的位置可以是第一位置(由“1”表示)、第二位置(由“2”表示)、第三位置(由“3”表示) 和第四位置(由“4“表示)中的一个,如上文参照图3A至图4D所讨论。时间沿x轴线绘制,并且时间从x轴的左侧向右侧增加。进一步地,阈值发动机负载(例如,T1)由线624表示,阈值发动机速度 (例如,T2)由线626表示,而阈值涡轮速度(例如,T3)由线622 表示。
在时间t1之前,发动机关闭,使得没有燃烧发生。在时间t1,发动机制动并且可开始燃烧。在时间t1和时间t2之间,车辆可以沿具有略微斜坡的道路行驶。因此,发动机负载逐渐增加,但保持低于阈值发动机负载T1(例如,线624)。类似地,发动机速度稳定地增加,但仍保持低于阈值发动机速度T2(例如,线626)。响应于前述发动机工况,阀在时间t1可以调节到第二位置(或基本上类似于第二位置的位置)并且在时间t1和时间t2之间可以保持在第二位置。例如,在第二位置中,阀可以对涡轮的第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,并且对废气门通道完全打开。因此,来自涡管中的每一个的计量的量的排气进入废气门通道,从而绕过涡轮,并且与阀对废气门通道完全关闭时的工况相比较减少了至涡轮的排气的量。由于发动机负载在时间t1和时间t2之间不高于阈值发动机负载,所测量的升压压力(例如,线610)可达到期望的升压压力(例如,线608),使得所测量的期望升压压力基本上相同。进一步地,涡轮速度保持小于阈值涡轮速度T3(例如,线622),因为一定量的排气可通过打开的计量的量经由废气门通道绕过涡轮。
在时间t2,车辆可在较陡斜坡的道路上行驶。因此,发动机负载增加以满足和/或超过阈值发动机负载T1,高于该阈值发动机负载T1,车辆操作员可在时间t2需求增加的升压压力。进一步地,在时间t2,发动机速度增加,但未达到阈值发动机速度T2。因此,可将阀调节到第一位置或基本上类似于第一位置的位置,其中阀对第一涡管和第二涡管中的每一个关闭,并且对废气门通道关闭。以这种方式,在时间 t2和时间t3之间,来自第一涡管和第二涡管中的每一个的基本上所有排气引导到涡轮,并且可不通过废气门通道逸出。因此,响应于增加的发动机负载,期望的升压压力和测量的升压压力增加。在该特定示例中,测量的升压压力在时间t2和时间t3之间可不满足期望的升压压力。
在时间t3,发动机速度可达到和/或超过阈值发动机速度T2。如上所讨论的,阈值发动机速度可以为这样的速度,即在该速度或高于该速度,在双涡管涡轮增压器系统中可发生过量的发动机排气背压。车辆在时间t3和时间t4之间可继续爬坡,并且发动速度和发动机负载两者均高于它们相应的阈值T1和T2。同时,涡轮速度也可增加,但保持低于阈值涡轮速度T3。作为响应,可将阀调节到第四位置或基本上类似于第四位置的位置,其中阀对第一涡管和第二涡管中的每一个打开,并且对废气门通道关闭。因此,如上所讨论的,来自第一涡管和第二涡管中的每一个的基本上所有排气被引导到涡轮,并且不可通过废气门通道逸出。进一步地,具有一定体积的空间可在邻近第一涡管、第二涡管中的每一个和废气门通道的界面的区域处形成,使得一定量的排气可“吹动”到所述空间中。以这种方式,可存在背压和泵唧功的减少,同时增加至涡轮的排气的量,从而增加所测量的升压压力以满足期望的升压压力。因此,到时间t4之前,至涡轮的排气流的量导致所测量的升压压力基本上类似于期望的升压压力。
在时间t4,车辆可不在爬坡,但相反可以在具有小斜坡的道路上行驶。在其他示例中,车辆可以下坡移动。在前述示例中,发动机负载可以降低到低于阈值发动机负载。然而,发动机速度仍可高于阈值发动机速度。因此,响应于下降的发动机负载,期望的升压压力可降低,并且在时间t4可将阀调节到第三位置或基本上类似的位置。在第三位置中,阀对第一涡管和第二涡管中的每一个完全打开,并且对废气门打开规定的量。因此,一定量的排气可绕过涡轮,并且进入废气门通道到达涡轮下游的点。类似于第四位置,第三位置也可提供具有一定体积的在邻近第一涡管、第二涡管中的每一个和废气门通道的界面的区域处形成的空间。因此,当发动机负载或需求的扭矩如图所示那样为稳定的或正在降低,并且发动机速度大于阈值发动机速度T2时,可以将阀调节到第三位置,以减少背压和泵唧功。进一步地,涡轮速度稳定地下降。
在时间t5,车辆可继续下坡移动或在具有小斜坡的道路上移动,并且发动机速度降低到低于阈值发动机速度T2。进一步地,发动机负载继续稳定降低,从而减少时间t5和时间t6之间的期望的升压压力。在该示例中,期望的升压压力和所测量的升压压力在时间t5和时间t6 之间基本上相同。由于发动机负载和升压压力不增加时,可将阀调节到第二位置,以降低至涡轮的排气流的量,其中阀对第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,并且对废气门通道打开。以这种方式,在时间t5和时间t6之间,第一涡管和第二涡管中的每一个中的一定量的排气可经由废气门通道远离涡轮转向到达涡轮下游的点。由于至涡轮的排气流的量降低,因而涡轮速度在时间t5和时间t6之间也降低。
在时间t6和时间t7之间,例如车辆可再次开始上坡移动。在另一个示例中,车辆可以牵引拖车。如该示例中所示,在时间t6和t7之间,发动机负载增加,但还未达到阈值发动机负载。虽然所测量的发动机负载还不满足阈值发动机负载,但可将阀调节到第一位置或基本上类似于第一位置的位置,以便将一定量的排气流驱动到涡轮,以满足需求扭矩和升压压力的增加。
在时间t7,发动机负载达到和/或超过阈值发动机负载T1,并且期望或需求的升压压力响应于较高的发动机负载增加。进一步地,在时间t6和时间t7之间的发动机速度也增加,但在时间t7还未达到阈值发动机速度T2。响应于发动机负载超过阈值发动机负载并且发动机速度小于阈值发动机速度,可将阀调节到或保持处于第一位置或基本上类似于第一位置的位置,以将第一涡管和第二涡管内的基本上所有排气流引导到涡轮,从而增加涡轮速度和所测量的升压压力。在时间t7和时间t8之间,期望的升压压力大于所测量的升压压力。然而,所测量的升压压力稳定地增加以在时间t8满足期望的升压压力。
在时间t8,当发动机负载继续保持高于阈值发动机负载时,发动机速度达到和/或超过阈值发动机速度T2。作为响应,可将阀调节到第四位置或基本上类似于第四位置的位置,使得在时间t8和时间t9之间第一涡管和第二涡管内的基本上所有排气流引导到涡轮以增加升压压力,并且可不通过废气门通道逸出。进一步地,具有第一体积的前述空间可在邻近第一涡管、第二涡管中的每一个和废气门通道的界面的区域处形成,使得一定量的排气可“吹动”到所述空间中。以这种方式,可以存在背压和泵唧功的减少,同时增加至涡轮的排气量,从而增加所测量的升压压力以满足期望的升压压力。因此,至涡轮的排气流的量导致所测量的升压压力基本上类似于期望的升压压力。此外,当排气流驱动涡轮时,涡轮速度继续增加。
在时间t9,涡轮速度增加以满足和/或超过阈值涡轮速度。如上所提及的,阈值涡轮速度可以为这样的速度,例如在该速度或高于该速度可发生涡轮的机械损坏。响应于涡轮速度大于阈值涡轮速度,可将阀调节到第三位置,以便减小涡轮的速度,尽管发动机负载和/或发动机速度大于它们相应的阈值T1和T2。在第三位置中,阀对第一涡管和第二涡管中的每一个完全打开,并且对废气门打开规定的量。因此,在时间t9和时间t10之间,一定量的排气可绕过涡轮,并且进入废气门通道到达涡轮下游的点。如上所讨论的,第三位置也可提供具有一定的体积的在邻近第一涡管、第二涡管中的每一个和废气门通道的界面的区域处形成的所述空间。因此,当涡轮速度高于阈值涡轮速度,并且发动机速度大于阈值发动机速度T2时,可将阀调节到第三位置,以降低涡轮速度,同时减少背压和泵唧功。然而,在时间t9和时间t10 之间,由于一定量的排气通过涡轮逸出,期望的升压压力大于所测量的升压压力。
因此,涡轮的速度可在时间t9和时间t10之间下降,从而导致在时间t10涡轮速度低于阈值涡轮速度。此外,在时间t10,车辆可开始在具有小到没有的斜坡的道路上行驶,使得发动机负载下降到低于阈值发动机负载T1,并且期望的升压压力降低。然而,发动机速度保持为约阈值发动机速度。响应于降低的发动机负载、减小的期望升压压力和高于阈值发动机速度的发动机速度中的每一个,可将阀保持或调节到第三位置。在第三位置中,阀对第一涡管和第二涡管中的每一个完全打开,并且对废气门打开规定的量。因此,在时间t10和时间t11 之间,一定量的排气可绕过涡轮并且进入废气门通道到达涡轮下游的点。此外,当阀处于第三位置并且发动机速度大于阈值发动机速度时,背压和泵唧功也可减少。
在时间t11,车辆可继续下坡移动或在具有很小斜坡的道路(例如,平坦道路)上行驶,并且发动机速度降低到低于阈值发动机速度T2。进一步地,发动机负载继续稳定降低,从而在时间t11和时间t12之间减少期望的升压压力。由于发动机负载、发动机速度和升压压力降低,因而可将阀调节到第二位置,以减少至涡轮的排气流的量,其中阀对第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,并且对废气门打开。以这种方式,第一涡管和第二涡管中的每一个中的一定量的排气可转向远离涡轮经由废气门通道达到涡轮下游的点。由于至涡轮的排气流的量降低,因而涡轮速度也降低。如在该示例中所示,期望的升压压力和所测量的升压压力在时间t11和时间t12之间基本上相同。在时间 t12,包括在时间t1和时间t12之间的所有事件的车辆循环结束。
调节定位在连接第一涡管、第二涡管和废气门通道的通道中的阀以控制至涡轮的排气流的量的技术效果是基于发动机工况诸如发动机速度、发动机负载和扭矩需求对升压压力的有效果和有效率的控制,同时减少背压和泵唧功。进一步地,与分开安装以下所述部件相比较,可以存在与涡轮增压器和发动机系统中的单个组合的分支连通阀和废气门阀相关联的成本、重量和包装损失的减少。当只有单个阀可基于发动机工况通过前述系统调节时,也可以存在发动机控制和监测系统的较少负担。
因此,在一个实施例中,可以提供一种方法,其包括:当涡轮速度小于阈值时并且在第一负载工况期间,调节定位在连接涡轮的第一涡管和第二涡管的通道中的阀以增加至涡轮的排气流的量,以及当涡轮速度大于阈值发动机速度时,调节阀以减少至涡轮的排气流的量。此外,阀可以与使排气在涡轮周围流动的废气门通道流体连通。
在一个示例中,第一负载工况可包括升压压力小于期望的升压压力、发动机负载大于阈值负载以及扭矩需求增加中的一个或多个。在另一个示例中,当发动机速度小于阈值发动机速度时,调节阀以增加至涡轮的排气流的量可包括将阀调节到第一位置,并且使排气在第一涡管和第二涡管之间以及从第一涡管和第二涡管到废气门通道不连通,第一位置包括阀对第一涡管、第二涡管和废气门通道中的每一个完全关闭。在又一个示例中,当发动机速度大于阈值发动机速度时,调节阀以增加至涡轮的排气流的量可包括将阀调节到第四位置,并且使排气在第一涡管和第二涡管之间连通但不从第一涡管和第二涡管到废气门通道连通,第四位置包括阀对第一涡管和第二涡管中的每一个完全打开,并且对废气门通道完全关闭。
进一步地,在另一个实施例中,当涡轮速度可小于阈值时并且在第二负载工况期间,所述方法也可包括调节阀以减少至涡轮的排气流的量,第二负载工况包括升压压力大于期望升压压力、发动机负载小于阈值负载以及降低的扭矩需求中的一个或多个。
在一个示例中,当发动机速度小于阈值发动机速度时,调节阀以减少至涡轮的排气流的量可包括将阀调节到第二位置,并且使排气在第一涡管和第二涡管之间部分地连通,并且使排气从第一涡管和第二涡管之间到废气门通道完全连通,第二位置包括阀对第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,并且对废气门通道完全打开。此外,随着发动机速度增加,所述方法可增加对第一涡管和第二涡管中的每一个打开的计量的量。
在另一个示例中,当发动机速度大于阈值发动机速度时,调节阀以减少至涡轮的排气流的量可包括将阀调节到第三位置,并且使排气在第一涡管和第二涡管之间完全连通,并且使排气从第一涡管和第二涡管之间到废气门通道部分连通,第三位置包括阀对第一涡管和第二涡管中的每一个完全打开,并且对废气门通道打开计量的量。进一步地,随着发动机速度减小,所述方法可包括增加对废气门通道打开的计量的量。
在一些实施例中,阀可以为圆柱形阀,其绕垂直于排气流穿过第一涡管和第二涡管中的每一个的方向的第一轴线旋转。在其他实施例中,阀可以为滑阀,其具有被配置成沿第二轴线移动的可移动元件,以在第一涡管、第二涡管和废气门通道中的每一个之间提供选择性流体连通。
此外,在一个实施例中,可提供一种发动机系统,其包括第一通道,其用于从第一组燃烧室到涡轮的流体输送;第二通道,其用于从第二组燃烧室到涡轮的流体输送,并且由分隔壁与第一通道分开;第三通道,其用于从第一通道和第二通道到涡轮下游的位置的流体输送;阀,其定位在分隔壁中,用于选择性地允许流体从第一通道和第二通道中的一个到第一通道和第二通道中的另一个,并且用于选择性地允许流体从第一通道和第二通道中的一者或两者到涡轮下游的位置。
在一个示例中,阀可以整合进被配置成使用涡轮增压器系统的发动机的汽缸盖、排气歧管和涡轮增压器中的一个中。在另一个示例中,阀可以为圆柱形阀,其绕垂直于排气流穿过第一涡管和第二通道中的每一个的方向的第一轴线旋转。在替代示例中,阀可以为滑阀,其具有被配置成沿第二轴线移动的可移动元件,以在第一通道、第二通道和第三通道中的一个或多个组合之间提供选择性流体输送。
在又一个实施例中,阀可以以连续方式通过所选择的范围经由从控制器接收的信号是可定位的。因此,当升压压力小于阈值压力并且发动机速度小于阈值发动机速度时,阀可以对第一涡管和第二涡管中的每一个关闭,并且对涡轮下游的点关闭。在另一个示例中,当升压压力大于阈值压力并且发动机速度小于阈值发动机速度时,阀可以对第一涡管和第二涡管中的每一个打开计量的量,并且对涡轮下游的点打开。在又一个示例中,当升压压力大于阈值压力并且发动机速度大于阈值发动机速度时,阀可以对第一涡管和第二涡管中的每一个完全打开,并且对涡轮下游的点打开规定的量。在替代的示例中,当升压压力小于阈值压力并且发动机速度大于阈值发动机速度时,阀可以对第一涡管和第二涡管中的每一个完全打开,并且对涡轮下游的点关闭。
在另一个表示中,提供一种用于发动机的方法,其包括在第一工况期间经由一个或多个可移动障碍物允许排气的至少一部分从第一涡轮入口涡管传递到第二涡轮入口涡管并且传递到涡轮;以及在第二工况期间经由一个或多个可移动障碍物允许排气的至少一部分离开第一涡轮入口涡管和/或第二涡轮入口涡管并且绕过涡轮到达排气路径。此外,在第一工况期间,当发动机速度低于阈值时,所述方法包括将一个或多个可移动障碍物调节成对第一涡轮入口涡管和第二涡轮入口涡管中的每一个关闭并且对废气门通道关闭。另选地,当发动机速度高于阈值时,所述方法包括将一个或多个可移动障碍物调节成对第一涡轮入口涡管和第二涡轮入口涡管中的每一个完全打开并且对废气门通道关闭。在前述表示的另一个示例中,当发动机速度低于阈值时,第二工况可包括将一个或多个可移动障碍物调节成对第一涡轮入口涡管和第二涡轮入口涡管中的每一个打开计量的量并且对废气门通道完全打开。在另一方面,当发动机速度高于阈值时,该方法可包括当发动机速度高于阈值速度时将一个或多个可移动障碍物调节成对第一涡轮入口涡管和第二涡轮入口涡管中的每一个关闭并且对废气门通道打开规定的量。
进一步地,在所述表示中,一个或多个可移动障碍物可以为圆柱形阀和滑阀中的一个。所述一个或多个可移动障碍物可以被整合进被配置成使用涡轮增压器系统的发动机的汽缸盖、涡轮增压器或排气歧管中。
注意,本文中包括的示例控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可作为可执行指令被存储在非暂时存储器中,并且可由包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的控制器的控制系统实行。本文所述的特定程序可表示任何数目的处理策略中的一种或更多种,诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此,所说明的各种动作、操作和/或功能可按说明的顺序执行、并行执行、或在一些情况下省略。同样,处理的顺序不是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为易于说明和描述提供。根据所使用的具体策略,可重复执行所说明的动作、操作和/或功能中的一种或更多种。进一步地,所述动作、操作和/或功能可用图形表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器内的代码,其中所述动作通过执行包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件的系统中的指令实行。
应当理解,因为许多变化是可能的,所以本文所公开的配置和程序实际上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义。例如,上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置,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。
随附权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”元件或“第一”元件或其等效物。此类权利要求应被理解成包括一个或多个此类元件的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过本权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出的新的权利要求加以要求保护。此类权利要求,无论比原始权利要求范围更宽、更窄、相同或不同,仍被视为包括在本公开的主题内。
Claims (18)
1.一种用于发动机的方法,其包括:
当涡轮速度小于阈值时并且在所述发动机的第一负载工况期间,将定位在连接涡轮的第一涡管和第二涡管的通道中并且连接到使排气在所述涡轮周围流动的废气门通道的阀调节到第一位置中以增加至所述涡轮的排气流的量,所述第一位置包括所述阀对所述第一涡管、所述第二涡管和所述废气门通道中的每一个完全关闭;
当发动机速度小于阈值发动机速度时并且在所述发动机的第二负载工况期间,将所述阀调节到第二位置中以减少至所述涡轮的所述排气流的量,所述第二位置包括所述阀对所述第一涡管和所述第二涡管中的每一个部分打开,并且对所述废气门通道完全打开;以及
当发动机速度大于所述阈值发动机速度时并且在所述发动机的第三负载工况期间,将所述阀从所述第一位置调节到第三位置而不穿过所述第二位置,所述第三位置包括所述阀对所述第一涡管和所述第二涡管中的每一个完全打开,并且对所述废气门通道完全关闭。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述阀定位在将所述第一涡管和所述第二涡管分开的分隔壁内。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一负载工况包括升压压力小于期望升压压力、发动机负载大于阈值负载以及增加扭矩需求中的一个或多个。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述第二负载工况包括升压压力大于所述期望升压压力、发动机负载小于所述阈值负载以及降低扭矩需求中的一个或多个,并且其中所述第三负载工况包括发动机负载大于所述阈值负载。
5.根据权利要求1所述的方法,其中将所述阀调节到所述第一位置中包括使排气在所述第一涡管和所述第二涡管之间以及从所述第一涡管和所述第二涡管到所述废气门通道不连通,并且其中将所述阀从所述第一位置调节到所述第三位置包括增加排气在所述第一涡管和所述第二涡管之间的连通,并且使排气从所述第一涡管和所述第二涡管到所述废气门通道不连通。
6.根据权利要求2所述的方法,其中将所述阀从所述第一位置调节到所述第三位置而不穿过所述第二位置包括沿顺时针方向旋转所述阀。
7.根据权利要求1所述的方法,其中将所述阀调节到所述第二位置中包括使排气在所述第一涡管和所述第二涡管之间部分连通,并且使排气从所述第一涡管和所述第二涡管之间到所述废气门通道完全连通,以及当所述阀处于所述第三位置时,只有小于在所述第一涡管和所述第二涡管之间流动的排气的量的一部分排气在所述第一涡管和所述第二涡管之间流动。
8.根据权利要求7所述的方法,还包括随着发动机速度增加,增加到所述第一涡管和所述第二涡管中的每一个的排气流。
9.根据权利要求1所述的方法,还包括当所述发动机速度大于所述阈值发动机速度时并且在所述第一负载工况和所述涡轮速度大于所述阈值中的一个或多个期间,将所述阀调节到第四位置,并且使排气在所述第一涡管和所述第二涡管之间完全连通,并且使排气从所述第一涡管和所述第二涡管之间到所述废气门通道部分连通,所述第四位置包括所述阀对所述第一涡管和所述第二涡管中的每一个完全打开,并且对所述废气门通道部分打开。
10.根据权利要求9所述的方法,还包括随着发动机速度减小,增加到所述废气门通道的排气流。
11.根据权利要求1所述的方法,其中所述阀为圆柱形阀,所述圆柱形阀绕垂直于排气流穿过所述第一涡管和所述第二涡管中的每一个的方向的第一轴线旋转,并且其中所述圆柱形阀定位在邻近所述第一涡管和所述第二涡管的区域中并且与所述第一涡管和所述第二涡管共用界面。
12.一种双涡管涡轮增压器系统,其包括:
第一涡管;
经由分隔壁与所述第一涡管流体地分开的第二涡管,所述分隔壁布置在所述第一涡管和所述第二涡管之间;
定位在所述分隔壁内、流体地桥接所述第一涡管和所述第二涡管且与涡轮下游的点流体连通的通道;以及
定位在所述通道内且在选择的位置之间可移动的阀,所述选择的位置包括:
第一位置,其中所述阀对所述第一涡管和所述第二涡管中的每一个关闭,并且对所述涡轮下游的所述点关闭;
第二位置,其中所述阀对所述第一涡管和所述第二涡管中的每一个部分打开,并且对所述涡轮下游的所述点完全打开;以及
第三位置,其中所述阀对所述第一涡管和所述第二涡管中的每一个完全打开,并且对所述涡轮下游的所述点关闭,以及当所述阀在所述第一位置和所述第三位置之间移动时,所述阀对所述涡轮下游的所述点保持关闭,而不穿过所述第二位置并打开所述涡轮下游的所述点与所述第一涡管和所述第二涡管中的每一个之间的连通。
13.根据权利要求12所述的双涡管涡轮增压器系统,其中所述阀可绕垂直于穿过所述第一涡管和所述第二涡管的流布置的轴线旋转通过所述选择的位置,所述选择的位置还包括:
第四位置,其中所述阀对所述第一涡管和所述第二涡管中的每一个完全打开,并且对所述涡轮下游的所述点部分打开。
14.根据权利要求12所述的双涡管涡轮增压器系统,其中所述阀被整合进被配置成使用所述涡轮增压器系统的发动机的汽缸盖、涡轮增压器和排气歧管中的一个中,其中所述阀包括阀体,并且其中所述阀包括设置成允许从所述阀体除去热量的一个或多个外表面。
15.一种发动机系统,其包括:
第一通道,其用于从第一组燃烧室到涡轮的流体输送;
第二通道,其用于从第二组燃烧室到所述涡轮的流体输送,并且由分隔壁与所述第一通道分开;
第三通道,其用于从所述第一通道和所述第二通道到所述涡轮下游的位置的流体输送;以及
阀,其定位在所述分隔壁中,其中所述阀可经由从控制器接收的信号通过选择的范围定位,所述选择的范围包括:
第一位置,其中当升压压力小于期望压力并且发动机速度小于阈值发动机速度时,所述阀对所述第一通道和所述第二通道中的每一个关闭,并且对所述涡轮下游的所述位置关闭;
第二位置,其中当升压压力大于所述期望压力并且发动机速度小于所述阈值发动机速度时,所述阀对所述第一通道和所述第二通道中的每一个部分打开,并且对所述涡轮下游的所述位置完全打开;
第三位置,其中当升压压力大于所述期望压力并且发动机速度大于所述阈值发动机速度时,所述阀对所述第一通道和所述第二通道中的每一个完全打开,并且对所述涡轮下游的所述位置部分打开;以及
第四位置,其中当升压压力小于所述期望压力并且发动机速度大于所述阈值发动机速度时,所述阀对所述第一通道和所述第二通道中的每一个完全打开,并且对所述涡轮下游的所述位置关闭。
16.根据权利要求15所述的发动机系统,其中所述阀被整合进被配置成使用涡轮增压器系统的发动机的汽缸盖、排气歧管和涡轮增压器中的一个中。
17.根据权利要求16所述的发动机系统,其中所述阀为圆柱形阀,所述圆柱形阀绕垂直于排气流穿过第一涡管和所述第二通道中的每一个的方向的第一轴线旋转。
18.根据权利要求17所述的发动机系统,其中所述阀可绕所述第一轴线旋转,并且其中所述控制器还被配置为使所述阀沿顺时针方向从所述第一位置旋转到所述第四位置而不穿过所述第二位置和所述第三位置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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