[发明专利]确定和响应于双涡轮增压发动机中不响应的废气门的方法

说明书

技术领域

本发明涉及操作双涡轮增压发动机的方法和系统，具体涉及确定和响应于双涡轮增压发动机中不响应的废气门的方法和系统。 

背景技术

内燃发动机的涡轮增压器可以包括废气门，用于控制流经涡轮增压器中的排气涡轮级的部分排气流。通过改变废气门的位置，可以相应地增加或减少涡轮增压器的压缩机级所提供的增压水平。包括双涡轮增压器的发动机可以使用废气门控制来平衡每个涡轮增压器提供的增压水平。 

在某些工况下，在关联于一个涡轮增压器的废气门设定到与另一个涡轮增压器的废气门不同的位置，或压缩机中的一个进入喘振工况时，会发生涡轮增压器不平衡。例如，较高的发动机温度和排气中的各种微粒会造成废气门不可操作，使其不响应于后续的指令。在同时用指令控制两个废气门进入设定的位置时，不响应的废气门会在涡轮增压器之间产生振荡的不平衡，这会使发动机或涡轮增压器劣化。 

发明人在此认识到，使用与并联设置的双压缩机级连通的组合进气歧管的进气系统会给管理涡轮增压器不平衡和废气门可操作性的目的带来附加的挑战。例如，可能难以通过在组合的流处提供的传感器区分每个压缩机独立的流特性。然而，使用附加的传感器来检测废气门的位置或可操作性或每个涡轮增压器独立的流特性会在附加的传感器劣化时提供错误的反馈。 

发明人在此还认识到，排气传感器已在一些发动机系统中用于向发动机提供空燃比反馈控制。例如，通用排气氧(UEGO)传感器可以紧接着位于每个涡轮增压器的排气涡轮和废气门通道下游。虽然这些排气传感器可用于测量排气成分，但压缩机侧的不平衡对排气成分几乎没有影响。相反，当一个压缩机发生喘振时涡轮上的负荷会在汽缸组之间改变。发生喘振的压缩机所属的涡轮增压器会通过解除其涡轮的负荷表现出该喘振，而另一个涡轮上的负荷在未发生喘振的压缩机向发动机补充气流时成比例地增加。这会使得排气流之间产生排气温差。因此，在一些工况下，排气传感器可以用作排气温度传感器，从而排气流之间的温差可以用作涡轮增压器不平衡和压缩机喘振的指示，允许采取缓解措施以减少不平衡。另外，可以通过在向废气门发出控制指令之后检查排气流的温度改变来诊断废气门的功能性。 

发明内容

因此，作为一个示例，上述问题可以通过一种用于车辆的发动机系统来解决，该发动机系统包括：具有进气系统和排气系统的内燃发动机；具有沿进气系统的第一支路设置的第一压缩机、沿排气系统的第一排气支路设置的第一涡轮，及包括第一废气门的第一涡轮旁通通道的第一涡轮增压器；具有沿进气系统的第二支路设置的第二压缩机、沿排气系统的第二排气支路设置的第二涡轮，及包括第二废气门的第二涡轮旁通通道的第二涡轮增压器；沿排气系统的第一排气支路设置在第一涡轮和第一废气门下游的第一排气传感器；沿排气系统的第二排气支路设置在第二涡轮和第二废气门下游的第二排气传感器；及配置为用指令控制第一废气门和第二废气门两者进入关闭位置或开启位置，并响应于第一排气传感器和第二排气传感器所指示的第一排气支路和第二排气支路之间的温差指示所述第一废气门和第二废气门中的一个不响应所述指令的控制系统。 

以此方式，可以通过已向发动机提供用于空燃比反馈控制的一组传感器确定废气门可操作性和涡轮增压器不平衡，且可以采取缓解措施以减少不平衡，从而减少压缩机喘振。 

作为另一个示例，提供一种操作包括具有经共同进气歧管可操作地连接到至少两个涡轮增压器的第一汽缸组和第二汽缸组的发动机的发动机系统的方法。该方法包括：在第一模式期间，响应于由沿第一汽缸组的排气通道设置的第一排气传感器提供的反馈，改变向第一汽缸组提供的燃料量，并响应于由沿第二汽缸组的排气通道设置的第二排气传感器提供的反馈，改变向第二汽缸组提供的燃料量；及在第二模式期间，响应于对第一排气传感器提供的第一温度指示和第二排气传感器提供的第二温度指示的比较，调节至少一个涡轮增压器的工作参数。 

以此方式，可以响应于排气传感器提供的温度指示调节至少一个涡轮增压器的工作参数，如涡轮几何特性、废气门位置、压缩机旁通量等，以减少涡轮增压器不平衡和/或压缩机喘振。 

附图说明

图1示出包括双涡轮增压器的示例发动机系统的示意图。 

图2示出描述传感器温度和排气温度之间的关系的图表。 

图3是示出通过排气传感器推断排气温度的示例控制策略的流程图。 

图4是示出基于对排气温度的比较确定两个废气门中的哪个不响应于指令信号的示例控制策略的流程图。