CN204646411U - 发动机系统和双涡轮增压器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机系统，包括：包括第一废气旁通阀气门的第一废气旁通阀；包括第二废气旁通阀气门的第二废气旁通阀；以及废气旁通阀致动器，连接至第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门中的每一个以根据期望的增压改变第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门的开口。还提供了一种双涡轮增压器系统。本实用新型通过单个废气旁通阀致动器以减少的零件数量、降低的成本和降低的控制程序复杂度有利地进行了对双废气旁通阀的控制。

Description

发动机系统和双涡轮增压器系统

技术领域

本实用新型的技术领域涉及控制内燃发动机中的双废气旁通阀。

背景技术

一些内燃发动机利用诸如涡轮增压器的压缩装置来提高发动机扭矩/功率输出密度。在一个实例中，涡轮增压器可包括通过驱动轴连接的压缩机和涡轮机，并且涡轮机连接至发动机的排气歧管侧，压缩机连接至发动机的进气歧管侧。通过这种方式，排气驱动的涡轮机将能量供应给压缩机以提高进气歧管中的压力(例如，增压或增压压力)和增强进入发动机的空气流。诸如V型发动机的一些发动机利用双涡轮增压器，每个涡轮增压器定位在相应的进气侧/排气侧并且被配置成提高传递给相应的汽缸组的增压压力。在一些配置中，每个涡轮增压器可包括废气旁通阀，以控制到达相关涡轮机的气体量并因此控制传递给相关汽缸组的增压压力。每个废气旁通阀可进而可操作地连接至被配置成将废气旁通阀气门定位在完全打开位置和完全关闭位置之间以实现期望的增压的致动器。例如，致动器可以是气动的、液压的或电的。因此，在这种双涡轮增压器配置中，两个废气旁通阀分别由相关的致动器控制。

本文的发明人已经意识到使用这种方法带来的若干问题。特别是，由排气系统布线、排气歧管设计、涡轮机壳体铸造设计和/或废气旁通阀通道设计的差别导致的V型发动机汽缸组之间的不对称可产生废气旁通阀之间的定位的不平衡以及进而传递给每个汽缸组的增压压力的不平衡。致动器内的制造可变性和迟滞可进一步加剧汽缸组之间的不对称。这样，为了补偿这种不对称，附加的复杂性可引入废气旁通阀控制程序中。此外，相对于使用具有相关致动器的单个废气旁通阀的配置，双废气旁通阀致动器增加了成本和零件数量。

因此，提供了通过单个废气旁通阀致动器控制双废气旁通阀的系统和方法。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于以减少的零件数量、降低的成本和降低的控制程序复杂度对双废气旁通阀进行控制。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种发动机系统，包括：

包括第一废气旁通阀气门的第一废气旁通阀；

包括第二废气旁通阀气门的第二废气旁通阀；以及

废气旁通阀致动器，连接至第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门中的每一个以根据期望的增压改变第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门的开口。

根据本实用新型的一个实施例，第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门经由相应的连杆通过可变长度的臂连接至废气旁通阀致动器，废气旁通阀致动器可改变可变长度的臂的长度。

根据本实用新型的一个实施例，相应的连杆各自包括固定长度的臂。

根据本实用新型的一个实施例，第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门经由相应的连杆通过相应的板片连接至废气旁通阀致动器，相应的板片设置在容器内部，容器被配置成使得供应给容器的增加的流体压力向外推动相应的板片，从而减小第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门的相应升程，容器被配置成使得供应给容器的减少的流体压力使板片更靠近在一起，从而增大第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门的相应升程。

根据本实用新型的一个实施例，容器被配置成通过管道接收来自液压调节器的液压流体，液压调节器流体连接至液压流体源。

根据本实用新型的一个实施例，容器被配置成通过管道接收来自真空调节器的加压气体，真空调节器流体连接至真空源。

根据本实用新型的一个实施例，真空调节器流体连接至通风口。

根据本实用新型的一个实施例，容器滑动连接至轨道系统。

根据本实用新型的一个实施例，第一废气旁通阀和第二废气旁通阀构成废气旁通阀系统，废气旁通阀系统被配置成经由共用连杆和压力容器中的一个通过将作用在第一废气旁通阀气门上的排气压力传送至第二废气旁通阀以及将作用在第二废气旁通阀气门上的排气压力传送至第一废气旁通阀来平衡第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门。

根据本实用新型的一个实施例，第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门通过经由共用连杆和压力容器中的一个在第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门之间传送排气压力而在基本相似的升程处定位。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种双涡轮增压器系统，包括：

第一涡轮增压器，包括具有第一废气旁通阀气门的第一废气旁通阀；

第二涡轮增压器，包括具有第二废气旁通阀气门的第二废气旁通阀；以及

同时连接第一废气旁通阀和第二废气旁通阀的端部的废气旁通阀致动器，废气旁通阀致动器调节连接的端部之间的长度。

根据本实用新型的一个实施例，废气旁通阀致动器是包括电动马达的电动致动器。

根据本实用新型的一个实施例，连接的端部之间的长度包括相对于车身框架的可变中心位置。

根据本实用新型的一个实施例，废气旁通阀致动器是气动致动器。

根据本实用新型的一个实施例，气动致动器包括被配置成从真空源抽吸加压气体的真空调节器，真空调节器流体连接至内部设置有第一板片和第二板片的容器，第一板片和第二板片分别通过相应的连杆连接至第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门，真空调节器被配置成响应于期望的增压来改变第一板片和第二板片的位置。

根据本实用新型的一个实施例，废气旁通阀致动器是液压致动器。

根据本实用新型的一个实施例，液压致动器包括被配置成从流体源抽吸加压流体的液压调节器，液压调节器流体连接至内部设置有第一板片和第二板片的容器，第一板片和第二板片分别通过相应的连杆连接至第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门，液压调节器被配置成响应于期望的增压来改变第一板片和第二板片的位置。

根据本实用新型的又一方面，提供了一种用于多涡轮增压器系统的方法，包括：

通过改变第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门的连杆端部的相对位置的共用致动器来同时调节第一涡轮增压器的第一废气旁通阀气门和与第一涡轮增压器分隔开的第二涡轮增压器的第二废气旁通阀气门的升程。

根据本实用新型的一个实施例，致动器滑动地连接至轨道系统，致动器沿着轨道系统进行平移运动，轨道系统固定至车身框架。

根据本实用新型的一个实施例，致动器通过在相反方向上移动连杆端部来改变连杆端部的相对位置。

在一个实例中，一种系统包括：第一废气旁通阀，其包括第一废气旁通阀气门；第二废气旁通阀，其包括第二废气旁通阀气门；以及废气旁通阀致动器，其连接至第一和第二废气旁通阀气门中的每一个以根据期望的增压改变第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门的开口。

在更具体的实例中，第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门经由相应的连杆通过可变长度的臂连接至废气旁通阀致动器，废气旁通阀致动器被配置成改变可变长度的臂的长度。

在实例的另一个方面，第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门经由相应的连杆通过相应的板片连接至废气旁通阀致动器，相应的板片设置在容器内部，该容器被配置成使得供给容器的增加的流体压力向外推动相应的板片，从而减小第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门的相应升程，该容器被配置成使得供应给容器的减少的流体压力使板片更靠近在一起，从而增加第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门的相应升程。

在实例的另一个方面，容器被配置成通过管道接收来自液压调节器的液压流体，该液压调节器流体连接至液压流体源。

在实例的再一个方面，容器被配置成通过管道接收来自真空调节器的加压气体，该真空调节器流体连接至真空源。

本实用新型的有益效果在于，在上述实例中，通过单个废气旁通阀致动器以减少的零件数量、降低的成本和降低的控制程序复杂度有利地进行双废气旁通阀的控制。

当单独地或结合附图时，通过下列详细的描述，本实用新型的上述优势和其他优势以及特征将是显而易见的。

应该理解，提供上述总结是为了以简单的方式引入对在详细的说明书中进一步描述的构思的选择。这并不意味着确定了所要求保护的主题的关键和必要特征，而该主题的范围由详细的说明书后面的权利要求唯一地限定。此外，所要求的主题不限于本实用型的任何部分中的解决上述或任意缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了示例发动机系统的示意性描述。

图2示出了示例双废气旁通阀系统的示意性描述。

图3A和图3B是示出了控制与图2的双废气旁通阀系统相关的涡轮增压器的方法的流程图。

具体实施方式

如上所述，一些内燃发动机可利用诸如涡轮增压器的压缩装置来增加提供给发动机的汽缸的压力从而提高发动机输出。为了部分地控制提供给汽缸的增压水平，涡轮增压器可包括废气旁通阀，该废气旁通阀可被操作以选择性地转移排气，使得排气不能到达涡轮增压器的涡轮机。在V型发动机中，分别具有相关废气旁通阀的涡轮增压器可设置在每个汽缸组上。因此，在这种配置中，使用了双涡轮增压器和双废气旁通阀控制增压。然而，由于汽缸组之间的不对称增压水平可能由于各种因素而引起，可能会使用复杂的控制程序来平衡废气旁通阀，这些因素包括排气系统布线、排气歧管设计、涡轮机壳体铸造设计、废气旁通阀通道设计、制造可变性和废气旁通阀致动器迟滞方面的差异。此外，汽缸组之间的不平衡可通过声振粗糙度(NVH)被感知。

因此，提供了用于通过单个废气旁通阀致动器控制双废气旁通阀的各种系统。在一个实例中，系统包括：第一废气旁通阀，第一废气旁通阀包括第一废气旁通阀气门；第二废气旁通阀，第二废气旁通阀包括第二废气旁通阀气门；以及废气旁通阀致动器，废气旁通阀致动器连接至第一和第二废气旁通阀气门中的每一个以根据期望的增压改变第一废气旁通阀气门和第二废气旁通阀气门的开口。图1示出了示例发动机系统的示意性描述，图2示出了示例双废气旁通阀系统的示意性描述，以及图3A和图3B示出了说明用于控制与图2的双废气旁通阀系统相关的涡轮增压器的方法的流程图。

图1示出了包括多汽缸内燃发动机110和双涡轮增压器120和130的示例发动机系统100的示意性描述。作为一个非限制性实例，发动机系统100可作为乘用车辆的推进系统的一部分而包含其中。发动机系统100可通过进气通道140接收进气。进气通道140可包括空气过滤器156。进气的至少一部分(MAF_1)可通过如在142处示出的进气通道140的第一支路导向涡轮增压器120的压缩机122，进气的至少一部分(MAF_2)可通过如在144处示出的进气通道140的第二支路导向涡轮增压器130的压缩机132。

总进气的第一部分(MAF_1)可通过压缩机122进行压缩，而在压缩机122中，该第一部分进气可通过进气通道146供应给进气歧管160。因此，进气通道142和146形成发动机的进气系统的第一支路。同样地，总进气的第二部分(MAF_2)可通过压缩机132进行压缩，而在压缩机132中，该第二部分进气可通过进气通道148供应给进气歧管160。因此，进气通道144和148形成发动机的进气系统的第二支路。如图1所示，来自进气通道146和148的进气可在到达进气歧管160之前通过共用进气通道149重新组合，在共用进气通道149处，进气可提供给发动机。在一些实例中，进气歧管160可包括进气歧管压力传感器182和/或进气歧管温度传感器183，它们分别与控制系统190通信。进气通道149可包括空气冷却器154和/或节气门158。可以通过控制系统经由通信地连接至控制系统190的节气门致动器157调节节气门的位置。如图1所示，可提供第一压缩机再循环气门(CRV1)152和第二压缩机再循环气门(CRV2)153以通过再循环通道150、151选择性地再循环涡轮增压器120的压缩机级周围的进气。

发动机110可包括多个汽缸，图1中示出了多个汽缸中的两个，表示为20A和20B。应该注意，在一些实例中，发动机110可包括两个以上的汽缸，诸如3、4、5、6、8、10或更多个汽缸。这些各种汽缸可以等距分开并布置成与汽缸20A和20B中的一个一致的V型配置。发动机的汽缸20A和20B以及其他汽缸在一些实例中可以相同并且包括相同的部件。因此，将只详细描述汽缸20A。汽缸20A包括由燃烧室壁24A限定的燃烧室22A。活塞30A设置在燃烧室22A内并且通过曲柄臂32A连接至曲轴34。曲轴34可包括能够确定曲轴34的旋转速度的发动机转速传感器181。发动机转速传感器181可与控制系统190通信以能够确定发动机转速。汽缸20A可包括用于向燃烧室22A传递点火火花的火花塞70A。然而，在一些实例中，火花塞70A可以省略，例如，在发动机110被配置成通过压缩点火提供燃烧的情况下可以省略火花塞70A。燃烧室22A可包括燃料喷射器60A，在该实例中，燃料喷射器60A被配置为进气道燃料喷射器。然而，在其他实例中，燃料喷射器60A可配置为直接缸内喷射器。

汽缸20A可进一步包括通过进气门致动器42A致动的至少一个进气门40A和通过排气门致动器52A致动的至少一个排气门50A。汽缸20A可包括两个或多个进气门和/或两个或多个排气门以及相关的气门致动器。在这种特定实例中，致动器42A和52A被配置为凸轮致动器，然而，在其他实例中，可使用电磁气门致动器(EVA)。进气门致动器42A可被操作以打开和关闭进气门40A以允许进气通过与进气歧管160相连通的进气通道162进入燃烧室22A。同样地，排气门致动器52A可被操作以打开和关闭排气门50A以将燃烧室22A的燃烧产物排入排气通道166。通过这种方式，进气可通过进气通道162供应给燃烧室22A并且燃烧产物可通过排气通道166排出燃烧室22A。

应该意识到，发动机110的汽缸20B或其他汽缸可包括与如上所述的汽缸20A相同或相似的部件。因此，进气可通过进气通道164供应给燃烧室22B并且燃烧产物可通过排气通道168排出燃烧室22B。应该注意的是，在一些实例中，发动机110的第一组汽缸(包括汽缸20A以及其他汽缸)可通过共用排气通道166排出燃烧产物，第二组汽缸(包括汽缸20B以及其他汽缸)可通过共用排气通道168排出燃烧产物。

由发动机110通过排气通道166排出的燃烧产物可以直接被引导通过涡轮增压器120的排气涡轮机124，排气涡轮机124进而可通过轴126向压缩机122提供机械功，以便如上所述提供对进气的压缩。可选地，流经排气通道166的废气的一些或全部可根据废气旁通阀128的控制通过涡轮机旁路通道123绕过涡轮机124。根据控制系统190的指示可由致动器129控制废气旁通阀128的位置。在一些实施例中，致动器129可以是被配置用于改变压力的气动(或液压的，如下所述)致动器，废气旁通阀128的废气旁通阀气门(未示出)起作用时利用该压力。通过改变该压力，并因此改变施加给废气旁通阀气门的力，可选择地定位废气旁通阀气门的位置(例如，在完全打开和完全关闭位置之间连续地定位)以控制转移离开涡轮机124的气体的水平并因此控制传递给汽缸20A和相关组中的其他汽缸的增压。在这种配置中，致动器129可包括合适的真空源(未示出)，以及可选地包括通风口(未示出)，当废气旁通阀气门未布置在完全关闭位置时通过该通风口可排出气体。图2示出了以及下文描述了示例性气动废气旁通阀配置。

在其他实施例中，致动器129可以是具有输出轴的电动马达，该输出轴连接至连杆(例如，四连杆、直线杆等)，废气旁通阀128的废气旁通阀气门也连接至该连杆。在其他实施例中，可使用螺线管控制废气旁通阀气门的位置。

传感器194可定位在涡轮增压器120上或涡轮增压器120附近。在一个实例中，传感器194可检测涡轮机转速。在另一个实例中，传感器194可检测废气旁通阀128的位置。例如，传感器194可检测废气旁通阀杆、连杆或气门位置中的一个或多个。在进一步实例中，传感器194可检测致动器129的一个或多个属性。例如，如果致动器129是电子致动器，那么传感器194可通过测量致动器129的马达的输出或可测量电子致动器马达的电流来测量废气旁通阀位置。对于致动器129是气动致动器的实施例，传感器194可测量(例如)供应给真空调节器的电流或通过调节器和/或来自真空源的质量空气流量。传感器194的输出可用于计算涡轮机转速或涡轮机功率，如下文给出的解释。

同样地，经由排气通道168由发动机110排出的燃烧产物可被引导通过涡轮增压器130的排气涡轮机134，排气涡轮机134进而能够通过轴136向压缩机132提供机械功，以便对流经发动机的进气系统的第二支路的进气提供压缩。可选地，流经排气通道168的废气的一些或全部能够根据废气旁通阀138的控制经由涡轮旁路通道133绕过涡轮机134。致动器139根据控制系统190的指示可控制废气旁通阀138的位置。在一些实施例中，致动器139可以是被配置用于改变压力的气动致动器，废气旁通阀138的废气旁通阀气门(未示出)利用该压力起作用。通过改变该压力并因此改变施加给废气旁通阀气门的力，可选择地定位废气旁通阀气门的位置(例如，在完全打开和完全关闭位置之间连续地定位)以控制被转移离开涡轮机134的气体的水平，并因此控制传递给汽缸20B和相关组中的其他汽缸的增压。在这种配置中，致动器139可包括合适的真空源(未示出)，以及可选地包括通风口(未示出)，当废气旁通阀气门未布置在完全关闭位置时通过该通风口可排出气体。图2示出了以及下文描述了示例性气动废气旁通阀配置。

在其他实施例中，致动器139可以是具有输出轴的电动马达，该输出轴连接至连杆(例如，四连杆、直线杆等)，废气旁通阀138的废气旁通阀气门也连接至该连杆。在其他实施例中，可使用螺线管控制废气旁通阀气门的位置。

传感器192可定位在涡轮增压器130上或涡轮增压器130附近。在一个实例中，传感器192可检测涡轮机转速。在另一个实例中，传感器192可检测废气旁通阀138的位置。例如，传感器192可检测废气旁通阀杆、连杆或气门位置中的一个或多个。在进一步实例中，传感器192可检测致动器139的一个或多个属性。例如，如果致动器139是电子致动器，那么传感器192可通过测量致动器139的马达的输出或可测量电子致动器马达的电流来测量废气旁通阀位置。对于致动器139是气动致动器的实施例，传感器192可测量例如供应给真空调节器的电流或通过调节器和/或来自真空源的质量空气流量。传感器192的输出可用于计算涡轮机转速或涡轮机功率，如下文给出的解释。

在一些实例中，排气涡轮机124和134可被配置为各种几何形状的涡轮机，从而可使用相关的致动器125和135调节涡轮机叶轮叶片的位置，从而改变通过排气流得到并施加至其相应压缩机的能量水平。例如，控制系统可被配置成通过其相应的致动器125和135独立地改变排气涡轮机124和134的几何形状。如先前解释的，涡轮增压器120和130可变得不平衡，例如，在不同的涡轮机转速下操作或以不同的涡轮机功率进行操作。为了平衡涡轮增压器，可调节致动器125和135。例如，使用涡轮增压器转速传感器可确定每个涡轮增压器的转速，如果转速不匹配，可调节致动器125和致动器135中的一个或多个，直到涡轮增压器的转速匹配。在另一个实例中，可确定涡轮增压器125、135中的每一个的参数(诸如，位置、力等)，并且如果参数不等，可调节致动器。

经由排气通道166由一个或多个汽缸排出的燃烧产物可通过排气通道170引导周围环境。例如，排气通道170可包括诸如催化剂174的排气后处理装置和以184和185表示的一个或多个排气传感器。同样地，经由排气通道168由一个或多个汽缸排出的燃烧产物可通过排气通道172引导至周围环境。例如，排气通道172可包括诸如催化剂176的排气后处理装置和由186和187表示的一个或多个排气传感器。排气传感器184、185、186和/或187可与控制系统190通信。

发动机系统100可包括各种其他传感器。例如，进气通道142和144中的至少一个可包括质量空气流量传感器180。在一些实例中，仅进气通道142和144中的一个可包括质量空气流量传感器。在其他实例中，进气通道142和144均可包括质量空气流量传感器。质量空气流量传感器可包括例如，用于测量进气的质量流率的热线风速仪或其他合适的装置。如图1所示，质量流量传感器180可与控制系统190通信。

控制系统190可包括被配置成与本文描述的各种传感器和致动器通信的一个或多个控制器。例如，控制系统190可包括至少一个电子控制器，该电子控制器包括以下的一个或多个：用于通过各种传感器和致动器发送和接收电子信号的输入/输出界面、中央处理单元、和诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、保持活跃存储器(KAM)在内的存储器，其中，每个存储器可通过数据总线通信。在一些实例中，控制系统190可包括比例积分微分(PID)控制器。然而，本领域的技术人员根据本实用新型应该意识到，可使用其他合适的控制器。控制器可存储指令，这些指令可被执行以运行一个或多个控制程序，诸如参照图3A和图3B描述的控制程序。

控制系统190可被配置成以各个汽缸为基础改变发动机的一个或多个操作参数。例如，控制系统可通过利用可变凸轮正时(VCT)致动器调节气门正时、通过改变将火花信号提供给火花塞的时间调节火花正时、和/或通过改变由控制系统向燃料喷射器提供的燃料喷射信号的脉冲宽度来调节燃料喷射正时。因此，至少火花正时、阀门正时和燃料喷射正时可通过控制系统致动。

现转至图2，示出了示例双废气旁通阀系统200的示意性描述。废气旁通阀系统200包括两个废气旁通阀：废气旁通阀202A和废气旁通阀202B，每个废气旁通阀被配置成控制从相应的排气通道204A和204B转移的排气量(图2示出的部分)，并因此控制到达相应的涡轮增压器的涡轮机的排气量。参照图1，废气旁通阀202A和202B可以分别为废气旁通阀138和128，并因此可操作以部分地控制分别流动通过排气通道168和166的排气流。因此，废气旁通阀202A和202B可分别控制传递给汽缸20B和20A和/或相应的相关组中的其他汽缸的增压，并且可在诸如图1描述的多涡轮增压器系统中实施。

废气旁通阀202A和202B分别包括废气旁通阀气门206A和206B，它们可相对于阀座208A和208B选择性地定位在完全打开位置(例如，为了提供最大的增压)、定位在完全关闭位置、以及完全打开位置和完全关闭位置之间的任何连续位置处。在一些实施例中，废气旁通阀202A和/或废气旁通阀202B可包括偏置装置，例如，连接至废气旁通阀气门的底面和邻近的排气通道的一部分的弹簧。例如，基于发动机操作条件和驾驶员要求的扭矩，可通过以这种方式定位废气旁通阀气门206A和206B实现期望的增压。为了实现期望的废气旁通阀定位，废气旁通阀202A和202B包括相应的废气旁通阀传感器210A和210B，每个废气旁通阀传感器被配置成指示废气旁通阀的一个或多个属性。在一些实施例中，废气旁通阀传感器210A和210B可分别指示废气旁通阀气门206A和206B的位置，然而其他传感器配置是可能的，如下文给出进一步详细的描述。如图所示，废气旁通阀传感器210A和210B向控制器212提供指示器相关废气旁通阀气门的位置的相应WG信号。

控制器212是被配置为基于上述接收到的WG信号调节废气旁通阀气门206A和206B的位置的合适控制器。例如，控制器212可以是图1的控制系统190或可集成在图1的控制系统190内。在所述实施例中，控制器212致动真空调节器214，进而改变通过管道218供应给压力容器216的流体(例如，诸如空气、排气的加压气体)的压力。板片220A和220B设置在容器216内，它们被定位成使得供应给该容器的压力(例如，诸如液压的或气动的流体压力)在相反方向(例如，图2中分别向左和向右的向外方向)上作用在板片上。板片220A和220B分别连接至连杆222A和222B，连杆222A和222B进而分别连接至废气旁通阀气门206A和206B，使得供应给板片的向外作用压力被传送给废气旁通阀气门，具体地，容器中压力的增加导致两个废气旁通阀气门移动更靠近其相关的阀座并且移动向完全关闭位置。相反地，供应给容器216的压力的减少使板片220A和220B彼此更靠近，进而增大废气旁通阀气门206A和206B与其相关的阀座分隔开的距离(即，增大了其相应的升程)。在一些实施例中，一个或多个偏置装置(例如，板片220A和220B中的每一个具有一个偏置装置)可定位在容器216的内部以实现(impose)板片之间的最小间隔(以及因此最大的废气旁通阀气门升程)。

真空调节器214以及诸如容器216和板片220A和220B的可选附加部件可被称为废气旁通阀致动器。因此，废气旁通阀致动器通过诸如第一和第二连杆222A和222B的中间部件连接至第一和第二废气旁通阀气门206A和206B，并连接连杆的端部(例如，通过第一和第二板片220A和220B)。因此，废气旁通阀致动器适用于调节连接的端部之间的长度225，进而同时调节第一和第二废气旁通阀气门206A和206B的相应升程。

作用在一个废气旁通阀气门(例如，阀206A)上的排气压力可经由其相关连杆(例如，连杆222A)通过容器216传送至相对的废气旁通阀气门(例如，阀206B)，反之亦然，从而便于通过将两个废气旁通阀气门定位在基本相似的升程(例如，10％内)处来自动平衡这两个阀，因此向每个组提供基本相等的增压(例如，在10％内)。这种配置可降低用于平衡由各个致动器分别控制的双废气旁通阀的控制策略的复杂度。

在一些实施例中，至少连杆222A和/或连杆222B的一部分可包括可变长度的臂，该臂的长度可响应于供应给容器216的压力进行调节。连杆222A和/或连杆222B的剩余部分可以是固定长度的臂。作为非限制实例，连杆222A的臂223A可以是可变长度的臂，而连杆的臂223B(连接至臂223A)可以是固定长度臂。然而，在其他实施例中，连杆222A和/或连杆222B可包括固定长度的臂而不包括可变长度的臂。对于连杆222A和222B通过共用连杆连接在一起的实施例(例如，对于废气旁通阀气门206A和206B是电致动的配置)，连杆222A和222B可包括固定长度的臂，而共用连杆可包括由合适致动器(例如，诸如电动马达的电动致动器)致动的可变长度的臂。在本实例中，致动器可适用于改变可变长度的臂的长度，并且进一步的，被配置用于测量可变长度的臂的长度的传感器(未示出)可以可选地或附加地提供给废气旁通阀传感器210A和210B。例如，在一些实施例中，废气旁通阀定位可基于可变长度的臂的传感器的输出而不是传感器210A和210B的WG信号。

为了便于通过真空调节器214改变供应给容器216的压力，合适的真空源224流体连接至真空调节器，真空调节器可从该真空源抽吸加压流体(例如，加压气体)。此外，通风口226也可流体连接至真空调节器214。通过这种配置，加压流体可选择地供应给容器216以根据发动机操作条件(例如，期望的增压)定位废气旁通阀气门206A和206B。

如上所述，包括适用于图2示出的气动致动器配置在内的其他废气旁通阀传感器配置是可能的。例如，可提供配置用于指示由真空调节器214抽吸的气流的传感器、指示通过该真空调节器或真空源224的质量空气流量的传感器和/或指示真空调节器、真空源或容器216内的压力的传感器。可以使用这种传感器替代上述废气旁通阀传感器210A和210B或附加地使用这些传感器。

废气旁通阀系统200可相对于其他废气旁通阀系统提供各种好处。特别地，因为可以使用对排气通道204A和204B中排气压力来说尺寸足够大的单个致动器来控制两个废气旁通阀气门，所以相对于使用两个致动器各自连接至相应废气旁通阀气门的配置，系统200可减少使用的材料、降低成本并使用更简单的控制策略。此外，如上所述，通过将废气旁通阀气门206A和206B彼此连接(例如，气动地、液压地、通过共用连杆等)可有助于自动废气旁通阀气门平衡。通过这种方式，因为可向发动机的每个组提供更均匀的增压水平，所以可提供更平衡的发动机操作。这种自动废气旁通阀气门平衡可缓解例如由发动机组之间的不对称和迟滞导致的退化的废气旁通阀/发动机操作。

废气旁通阀系统200还提供了其部件的物理配置方面的灵活性。即，系统200的一个或多个部件(例如，连杆222A和/或222B、容器216、管道218、真空调节器214、真空源224、通风口226等)可以以不移动的配置布置在静止的固定位置处或者可以是不固定的、灵活的、和可移动的。在后面的实例中，该一个或多个不固定的部件可柔性地(例如，可滑动地)连接至相应轨道以便于其灵活运动。这样，轨道系统228示出为邻近容器216定位。为了适应废气旁通阀系统200的这种潜在灵活性，管道218可以是柔性的。这样，长度225(连接第一和第二连杆222A和222B的端部的可变长度)可具有可变中心位置229，可变中心位置229可被认为是连杆端部的相对位置。

在一些实施例中，可相对于车辆的周围车身的框架(共用表示为231)或车辆的其他固定部件固定地定位轨道系统228。通过这种方式，轨道系统228可保持在静止位置但支撑被约束于轨道系统的部件(例如，容器216)的浮动定位，使得部件可沿着轨道移动(例如，进行平移运动，诸如沿着沿着图2中的长度225的左右方向的运动)。

会意识到，废气旁通阀系统200的许多变化是可能的并且在本实用新型的范围内。例如，可以想到废气旁通阀气门206A和206B是液压致动的废气旁通阀系统。在本实例中，供应给容器216的液压流体的压力的变化以与上述气动配置相似的方式控制着连杆222A和222B并进而控制废气旁通阀气门206A和206B的位置(例如，供应给容器的液压流体的增加向外推动板片220A和220B，从而减小废气旁通阀气门206A和206B和其相应阀座之间的间隔，而供应给容器的液压流体的减少使板片彼此更靠近，从而增加废气旁通阀气门的升程)。然而，真空调节器214、真空源224和通风口226可分别被适用于液压操作的部件替代，例如，液压调节器、液压流体源和可选的液压通风口。

在其他实施例中，废气旁通阀气门206A和206B可共用被电动致动器(例如，电动马达)致动。在此，电动致动器可包括分别连接至板片220A和220B的两个输出轴，使得输出轴的致动更改废气旁通阀气门206A和206B相对彼此的定位，并且电动致动器马达适用于相对轨道浮动，类似于上述的气动系统。更具体地，电动致动器可以是线性马达，其中，马达的定子连接至第一连杆(例如，连杆222A)或板片(220A)，转子连接至第二连杆(例如，222B)或板片(220B)。可选地，电动马达可以是具有将旋转运动转化为直线运动的涡轮的旋转马达。在任何一种情况下，可省略真空调节器214、真空源224和通风口226，并且替代废气旁通阀传感器210A和210B的传感器或废气旁通阀传感器210A和210B以外的传感器可适用于电致动配置。具体地，可提供被配置成感测供给电动致动器的电流和/或一个或两个输出轴的位置的一个或多个传感器。

对废气旁通阀系统200的其他修改是可能的。例如，连杆222A和/或连杆222B可以除了图2描述的形式呈现，包括但不限于四连杆或直线杆的形式。

图3A和图3B示出了表示用于控制与图2的双废气旁通阀系统200相关的涡轮增压器的方法300的流程图。方法300可由控制系统(例如，图1的控制系统190)执行且可用于通过废气旁通阀系统(例如，图2的废气旁通阀系统200)来控制双涡轮增压器。对于废气旁通阀是气动致动的实施例，真空调节器214(结合真空源224、容器216和可选的通风口226)可特别地用于致动废气旁通阀202A和202B。可选地，对于废气旁通阀分别是液压和电致动的实施例，可使用液压调节器或电动致动器致动废气旁通阀。为了简单，真空调节器(或液压调节器或电动致动器)在本文中被称为“废气旁通阀致动器”。在一个实例中，通过废气旁通阀系统控制涡轮增压器的方法可包括确定期望的增压压力和实际的增压压力。根据期望的增压压力和实际的增压压力之间差值可调节废气旁通阀致动器。

在步骤302中，该方法包括根据驾驶员需求和发动机操作条件确定期望的增压。评估条件可包括发动机冷却剂温度、发动机机油温度、质量空气流量(MAF)、歧管压力(MAP)、增压、发动机转速、空转速度、大气压力、驾驶员需求的扭矩(例如，来自踏板位置传感器、空气温度和车辆速度等)。

接着，在步骤304中，确定实际的增压压力。实际的增压可通过一个或多个传感器直接测量。在一些实施例中，实际的增压可由被配置成指示相应发动机组中的增压的两个传感器直接测量。可选地，基于歧管压力可确定实际的增压压力的单一测量值，因为，在一些配置(诸如图1示出的配置)中，涡轮增压器可被配置成使得按路线通过每个压缩机的压缩进气在被涡轮增压器划分到两个单独发动机组之前被引导至共用进气通道和歧管。在任何一种情况下，可将测量值发送至控制系统且存储于控制系统。在代替实施例中，例如，可基于其他操作参数(诸如，基于MAP和RPM)评估实际的增压压力。

接着，在步骤306中，确定大气压力。例如，在发动机启动时可通过MAP传感器测量大气压力，和/或可基于包括MAF、MAP、节气门位置等在内的发动机操作条件评估大气压力。可将测量值发送至控制系统且存储于控制系统。在代替实施例中，基于其他操作参数可确定大气压力。

接着，在步骤308中，确定实际的增压和期望的增压之间的差值。例如，控制系统可确定差值。在一些实例中，通过实际的增压减去期望的增压可确定差值。

接着，在步骤310中，为了减小步骤308中确定的实际的增压和期望的增压之间的差值，确定废气旁通阀气门升程。在一些实例中，确定废气旁通阀气门升程可包括确定每个废气旁通阀气门的废气旁通阀气门升程并且适当地平均这两个值以形成单个平均废气旁通阀气门升程。在一些实例中，除了当前废气旁通阀气门升程(例如，两个废气旁通阀气门的当前升程或两个废气旁通阀气门的平均值)之外，实际的增压和期望的增压之间的差值被提供给配置用于确定废气旁通阀气门升程的合适控制机构，以减小这种差值。例如，废气旁通阀气门升程可用作废气旁通阀动力学的一个输入。在一些废气旁通阀致动器中，废气旁通阀气门升程可映射到废气旁通阀工作周期，其中，工作周期信号由控制器(例如，控制器212)产生并且发送至废气旁通阀致动器。映射到废气旁通阀工作周期可包括使用查找表或计算废气旁通阀工作周期。在一些其他致动器中，废气旁通阀控制器基于期望的废气旁通阀位置和实际的废气旁通阀位置之间的差值确定工作周期。废气旁通阀控制(WGC)信号可包括通过废气旁通阀工作周期来进行的脉冲宽度调制以调节废气旁通阀。例如，通过前馈、反馈和/或其他控制算法可获得废气旁通阀气门升程。

补偿项可导致废气旁通阀致动器的延迟。此外，补偿项还可包括基于双独立凸轮的移动的调节，其可影响增压压力。例如，当进气凸轮以会相对于大气压力提高增压压力的方式移动时，所以可降低补偿项的大小。同样地，当进气凸轮以会相对于大气压力降低增压压力的方式移动时，可以增加补偿项的大小。

接着，在步骤312中，确定期望的致动器状态以实现步骤310中确定的废气旁通阀气门升程。致动器状态可对应于各种参数，这些参数可取决于废气旁通阀致动器和废气旁通阀系统的配置。例如，对于废气旁通阀气门是气动或液压致动的实施例，期望的致动器状态可以是期望的容器压力。可选地，对于废气旁通阀气门是电致动的实施例，期望的致动器状态可以是期望的致动器位置(例如，输出轴位置)或定向(例如，致动器中的旋转部件的旋转定向)。期望的致动器状态(例如，压力、位置等)可作为对包括上述机构在内的各种合适控制机构的输入而提供。

接着，在方法的步骤314中，将电流施加至致动器以实现期望的致动器状态。如上所述，期望的致动器状态可以是期望的容器压力、位置、定向等。合适的电压-电流转换机构可转换控制系统产生的电压以产生电流。因此，基于期望的致动器状态控制致动器状态。尽管电流被示出为用作致动废气旁通阀致动器的控制信号，但是会意识到，对于致动器分别为气动和液压的实施例，在不背离本实用新型的范围的情况下可使用其他控制信号，包括但不限于气动或液压压力的控制信号。

接着，在方法的步骤316中，确定致动器状态是否等于期望的致动器状态。在一些实施例中，当前致动器状态和期望的致动器状态之间的差值小于阈值时可以忽略。如果致动器状态不等于期望的致动器状态(否)，则方法返回步骤314。如果致动器状态等于期望的致动器状态(是)，则方法进行至步骤318。

在方法300的步骤318中，调节施加给致动器的电流以保持期望的阀升程和致动器状态。通过反馈和/或前馈控制算法可保持期望的阀升程。例如，通过内部控制回路可控制阀升程。因此，当致动器状态达到对应于期望的废气旁通阀气门位置的状态时，调节施加的电流。

在方法300的步骤320中，对于废气旁通阀致动器是气动或液压致动器的实施例，可以选择地测量致动器压力。致动器压力的测量可包括根据可用的传感器测量真空调节器(例如，图2的调节器214)或液压调节器和/或压力容器(例如，容器216)中的气动或液压流体的压力。这种测量可提供关于实际的排气压力的信息，其可用于增压控制。

因此，如所示和所述，方法300可用于根据期望的增压和其它因素通过单个共用致动器定位两个废气旁通阀气门。方法300可有利于双废气旁通阀控制，而相对于用于控制单个废气旁通阀致动器的控制程序不明显地增加复杂度，并且可以降低相对于用于控制两个废气旁通阀致动器(每个废气旁通阀致动器被配置成定位相应的废气旁通阀气门)的控制程序的复杂度。此外，当与诸如图2的系统200的废气旁通阀系统相结合时，在方法300中可以避免由于期望修正废气旁通阀之间的不平衡而引入的双废气旁通阀控制程序的复杂度，这是因为废气旁通阀的共用联接器(例如，液压、气动、物理连杆等)可自动地改正这种不平衡。

要注意的是，本文包括的示例控制和评估程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可在非瞬态存储器中存储为可执行的指令。本文描述的特定程序可表示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)中的一个或多个。这样，示出的动作、操作和/或功能可以按照示出的顺序或并列的顺序进行或者在一些情况下可省略。同样地，用来实现本文描述的实施例的特征和优点的处理顺序不是必须的，但是为了便于说明和描述提供了该处理顺序。根据使用的具体策略可重复进行示出的动作、操作和/或功能的一个或多个。此外，所述动作、操作和/或功能可图表地表示要被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码。

会意识到，本文公开的配置和程序实质上是示例性的，并且这些特定实施例不认为是限制意义，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4发动机和其他发动机类型。本实用新型的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖的且非显而易见的组合和子组合。

下列权利要求特别指出某些组合和子组合被认为是新颖的且非显而易见的。这些权利要求可涉及“一个”元件或“第一”元件或它们的等同物。这种权利要求应该被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元件。通过对现有权利要求的修改或通过本申请或在这一申请或相关申请中提出新权利要求可要求保护所公开的部件、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合。这些权利要求的范围不管比原权利要求的范围更宽、更窄、相等或不同，它们也被认为包含在本实用新型的主题内。

Claims (10)

1.一种发动机系统，其特征在于，包括：

包括第一废气旁通阀气门的第一废气旁通阀；

包括第二废气旁通阀气门的第二废气旁通阀；以及

废气旁通阀致动器，连接至所述第一废气旁通阀气门和所述第二废气旁通阀气门中的每一个以根据期望的增压改变所述第一废气旁通阀气门和所述第二废气旁通阀气门的开口。

2.根据权利要求1所述的发动机系统，其特征在于，所述第一废气旁通阀气门和所述第二废气旁通阀气门经由相应的连杆通过可变长度的臂连接至所述废气旁通阀致动器，所述废气旁通阀致动器可改变所述可变长度的臂的长度。

3.根据权利要求2所述的发动机系统，其特征在于，所述相应的连杆各自包括固定长度的臂。

4.根据权利要求1所述的发动机系统，其特征在于，所述第一废气旁通阀气门和所述第二废气旁通阀气门经由相应的连杆通过相应的板片连接至所述废气旁通阀致动器，所述相应的板片设置在容器内部，所述容器被配置成使得供应给所述容器的增加的流体压力向外推动所述相应的板片，从而减小所述第一废气旁通阀气门和所述第二废气旁通阀气门的相应升程，所述容器被配置成使得供应给所述容器的减少的流体压力使所述板片更靠近在一起，从而增大所述第一废气旁通阀气门和所述第二废气旁通阀气门的所述相应升程。

5.根据权利要求4所述的发动机系统，其特征在于，所述容器被配置成通过管道接收来自液压调节器的液压流体，所述液压调节器流体连接至液压流体源。

6.根据权利要求4所述的发动机系统，其特征在于，所述容器被配置成通过管道接收来自真空调节器的加压气体，所述真空调节器流体连接至真空源。

7.根据权利要求6所述的发动机系统，其特征在于，所述真空调节器流体连接至通风口。

8.根据权利要求4所述的发动机系统，其特征在于，所述容器滑动连接至轨道系统。

9.根据权利要求1所述的发动机系统，其特征在于，所述第一废气旁通阀和所述第二废气旁通阀构成废气旁通阀系统，所述废气旁通阀系统被配置成经由共用连杆和压力容器中的一个通过将作用在所述第一废气旁通阀气门上的排气压力传送至所述第二废气旁通阀以及将作用在所述第二废气旁通阀气门上的排气压力传送至所述第一废气旁通阀来平衡所述第一废气旁通阀气门和所述第二废气旁通阀气门。

10.一种双涡轮增压器系统，其特征在于，包括：

第一涡轮增压器，包括具有第一废气旁通阀气门的第一废气旁通阀；

第二涡轮增压器，包括具有第二废气旁通阀气门的第二废气旁通阀；以及

同时连接所述第一废气旁通阀和所述第二废气旁通阀的端部的废气旁通阀致动器，所述废气旁通阀致动器调节连接的所述端部之间的长度。