[发明专利]用于涡轮增压发动机的方法以及用于发动机的系统和方法

说明书

技术领域

本申请涉及在内燃发动机的压缩机旁通阀操作期间控制低压排气再循环。

背景技术

发动机系统可以利用从发动机排气系统到发动机进气系统的排气再循环，一种叫做排气再循环（EGR）的过程，以减少受调节的排放物。例如，涡轮增压发动机系统可以包括低压（LP）EGR系统，该EGR系统将排气从排气系统再循环到涡轮增压器压缩机上游的进气道。因此，排气可以被再循环到压缩机上游的低压进气系统（LP AIS），结果形成新鲜的进气空气和压缩机下游的EGR的压缩的混合物。可以控制EGR阀以实现期望的进气空气稀释，该期望的进气空气稀释基于发动机工况。

但是涡轮增压发动机系统也可以包括压缩机旁通阀（CBV）。连同其它的功能一道，通过将压缩机的下游的进气混合物再循环到压缩机上游的进气道， CBV可以在某些状况期间用来减少压缩机喘振。结果，相对于在CBV关闭时进入压缩机的进气混合物，在打开CBV的状况期间进入压缩机的进气混合物可以包括较高的EGR比例（例如，较高的进气空气稀释），因为它包括由于打开CBV而引起的从压缩机的下游再循环的EGR/新鲜空气混合物以及来自 LP EGR系统的另外的EGR。因而，如果不采取行动来解决这个问题，可能不能实现期望的进气空气稀释，并且发动机的性能可能衰退。

发明内容

本文的发明人已经认识到上述问题并且已经提出至少部分解决这种问题的各种方法。在一种示例性的方法中，当打开CBV（例如在松加速器踏板期间打开CBV，以减少压缩机喘振）时，可以减少LP EGR。以这种方式，通过打开CBV，空气/EGR混合物已经从压缩机的下游流到压缩机的上游的状况期间，通过再循环较少的排气或甚至不再循环排气到进气道，可以减少进气充气的过分稀释。于是，在关闭CBV之后（例如，在压缩机喘振风险估计已经下降到低于阈值之后，关闭CBV），根据由设置在压缩机下游的进气氧传感器进行的测量，可以确定进气空气稀释是否已经减少到低于阈值。如果是，则根据该阈值，很少的EGR或者没有EGR可以存在于进气空气中，并且因此，可以增加EGR（例如，以实现期望的进气空气稀释）而没有进气充气的过分稀释的风险（其可能不利地使发动机性能衰退）。作为这种方法的另一个优点，由于减少EGR阀的打开，在压缩机喘振状况期间可以减少不期望的EGR 回流，

应当明白，提供上面的发明内容是为了以简单的形式介绍选择的构思，这种构思在具体实施方式部分中进一步描述。这并不意味着识别要求保护的主题的关键的或必要的特征，要求保护的主题的范围由权利要求唯一地限定。而且，要求保护的主题不限于解决上面或本发明的任何部分指出的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出双涡轮增压发动机系统的示意图，该发动机系统包括LP EGR 系统和进气氧传感器。

图2示出用于控制诸如图1的发动机系统的发动机系统的程序，以避免发动机进气空气的过分稀释。

图3示出用于根据进气空气稀释协调CBV打开与EGR阀调节的程序，该程序可以与图2的程序一起执行。

图4示出用于踏板位置、EGR阀位置、进气空气稀释和CBV位置的时序图，该时序图可以对应于图1的发动机系统以及图2和3的程序。

具体实施方式

下面的描述涉及在内燃发动机中的CBV操作期间控制LP EGR。如图1 的示例性实施例所示，发动机系统可以包括两个分支，每个分支具有涡轮增压器和EGR系统。设置在压缩机下游的进气氧传感器可以测量进气空气的稀释，其可以用作调节CBV和EGR的根据，如关于图2和3的程序详细描述的。例如，如图2和3所示，当CBV打开时，EGR阀可以关闭以避免进气充气的过分稀释。如图4的时序图所示，一旦CBV关闭（例如，由于压缩机喘振风险估计下降到低于阈值），并且一旦测量的进气空气稀释反映出进气系统包含很少的EGR或不包含EGR，则可以根据需要增加EGR以实现期望的进气空气稀释而没有进气充气过分稀释的风险。

图1示出示例性的涡轮增压发动机系统100的示意图，该发动机系统100 包括多汽缸内燃发动机10和双涡轮增压器120和130，涡轮增压器120和130 可以是相同的。作为一个非限制性的示例，发动机系统100可以作为客车的推进系统的部分而被包括。虽然本文中没有说明，但是也可以采用其他的发动机配置，诸如具有单个涡轮增压器的发动机，而不脱离本发明的范围。