廢氣門閥座位置確定的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本公開涉及渦輪增壓器中廢氣門的控制。
【背景技術】
[0002]一些內燃發(fā)動機使用諸如渦輪增壓器的壓縮裝置以增加發(fā)動機扭矩/功率輸出密度。在一個示例中，渦輪增壓器可以包括壓縮機和由驅動軸連接的渦輪，其中渦輪被耦接至發(fā)動機的排氣歧管側，而壓縮機被耦接至發(fā)動機的進氣歧管側。以此方式，排氣驅動的渦輪向壓縮機供應能量以增大進氣歧管中的壓力(例如，升壓，或升壓壓力)且增加進入發(fā)動機的空氣流。通過調整到達渦輪的氣體量，例如使用廢氣門可以控制升壓?；诠r，致動器可以經(jīng)由連桿機構被可操作地連接至廢氣門閥且被驅動以將廢氣門閥定位在完全打開位置和完全關閉位置之間的任何地方(例如，在閥座處)以實現(xiàn)期望的升壓。例如，致動器可以是諸如馬達的電動致動器。位置傳感器可以提供指示致動器相對于參考點的位置的反饋。取決于外界條件，連桿機構可以承受相當大的力、振動和溫度。
[0003]在一些方法中，廢氣門閥經(jīng)由四連桿機構被耦接至廢氣門致動器，從而將致動器與閥分離一定距離以便使致動器免受接近閥的高溫。以此方式，可以阻止致動器退化，否則致動器退化可能由此高溫引起。另外，由于來自閥本身的測量的分離，齒輪和/或連桿機構中的間隙能夠產(chǎn)生測量誤差。然而，其他類型的連桿機構可以將廢氣門閥耦接至關聯(lián)的致動器，諸如線性桿。
[0004]發(fā)明人在此已經(jīng)認識到這些方法的問題。隨著部件溫度變化且尤其升高，在渦輪增壓器和連桿機構中，可以發(fā)生包括膨脹和收縮的熱變形。另外，可以發(fā)生閥座的熱感應運動，由此相對于致動器、連桿機構和廢氣門閥的測量移動該座。因而，在一些方案中，可以在除連桿機構本身之外的廢氣門組件中的區(qū)域處發(fā)生熱變形和機械變形，這可以改變閥座位置，當升壓的供應不被期望時，廢氣門在其完全關閉位置處抵靠閥座。連桿機構和閥座的幾何形狀特性的這種變化減小了廢氣門閥可以利用其被放置的精度，進而減小了升壓供應的精度。另外，當承受包括由致動器施加至連桿機構的那些相對高的力和/或由于周圍環(huán)境的排氣力時，連桿機構可以撓曲(deflect1n)(例如，彎曲)。

【發(fā)明內容】

[0005]因而，提供了用于補償廢氣門組件中的連桿機構和閥座的幾何形狀和位置的變化的方法。
[0006]在一個不例中，一種運轉內燃發(fā)動機中的廢氣門的方法包含:在發(fā)動機啟動時，將廢氣門閥放置在座處，記錄座的位置并將座位置與一個或更多個運轉參數(shù)相關聯(lián)，并基于在發(fā)動機運轉的整個過程期間的座位置修正廢氣門致動器的位置。
[0007]在更具體的示例中，該方法還包含:當在發(fā)動機運轉的整個過程期間廢氣門閥被放置在座處時，記錄多個座位置并將多個座位置中的每一個與一個或更多個運轉參數(shù)相關聯(lián)。
[0008]在該示例的另一方面，該方法還包含當在發(fā)動機運轉的整個過程期間廢氣門閥被放置在座處，通過將電流裕度(margin)/容限添加到目前被供應至廢氣門致動器的電流來升高(increment)廢氣門致動器的位置，以及基于來自廢氣門致動器位置傳感器的輸出的變化，估計將廢氣門閥耦接至廢氣門致動器的連桿機構的撓曲，輸出的變化由廢氣門致動器的位置的升高引起。
[0009]在該示例的又一方面，將廢氣門閥放置在座處包括:從數(shù)據(jù)結構檢索之前記錄的座位置，將廢氣門閥放置在之前記錄的座位置處，通過將電流裕度添加到目前被供應至廢氣門致動器的電流來升高廢氣門致動器的位置，以及一旦來自廢氣門致動器位置傳感器的輸出下降至閾值之下記錄當前座位置。
[0010]在上述示例中，廢氣門閥座位置、連桿幾何形狀(例如撓曲、熱膨脹/收縮)和整個廢氣門組件幾何形狀的變化被補償，否則所述變化將導致不精確的廢氣門閥定位。廢氣門致動器的位置可以基于確定的閥座位置而被修正。因而，這些措施實現(xiàn)了技術結果。
[0011]當單獨或結合附圖考慮時，本描述的以上優(yōu)點和其他優(yōu)點，以及特征從以下【具體實施方式】中將是顯而易見的。
[0012]應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在【具體實施方式】中被進一步描述。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或基本特征，所要求保護的主題的范圍由緊隨【具體實施方式】之后的權利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0013]圖1示出了包括廢氣門的渦輪增壓發(fā)動機的框圖。
[0014]圖2示出了圖1的廢氣門的示例布置。
[0015]圖3A和圖3B示出了圖示說明用于控制與圖2的廢氣門布置相關聯(lián)的渦輪增壓器的方法的流程圖。
[0016]圖4示出了圖示說明用于確定圖2的廢氣門布置的廢氣門閥座的位置的方法的流程圖。
[0017]圖5示出了圖示說明在一示例行駛周期中圖2的廢氣門布置的廢氣門閥座的位置的確定的映射圖。
[0018]圖6圖示說明了動態(tài)更新其中每個均與運轉溫度相關聯(lián)的多個廢氣門閥座位置的映射圖。
【具體實施方式】
[0019]諸如渦輪增壓器的壓縮裝置可以被用于增加內燃發(fā)動機的輸出。通過將廢氣門閥定位，廢氣門可以部分地調節(jié)施加至發(fā)動機的升壓壓力，由此控制到達渦輪增壓器的渦輪的排氣的量。廢氣門閥可以經(jīng)由致動器與設置在其間的連桿機構被定位。然而，通過運轉因素的變化，可以使精確的廢氣門閥定位且因而精確的升壓控制劣化/變差，所述運轉因素包括連桿機構、閥座和整個渦輪增壓器組件的熱變形(所述熱變形由于高的環(huán)境溫度)，以及可以使包括連桿機構的廢氣門組件的部分撓曲或者以其它方式變形(例如，彎曲)的機械應力。因而，被設計成緩解這些問題的策略可以嘗試補償兩個或更多個組成因素。
[0020]因而，提供了用于補償在廢氣門組件中的連桿機構和閥座的幾何形狀和位置的變化的各種方法。在一個示例中，運轉內燃發(fā)動機中的廢氣門的方法包含:在發(fā)動機啟動時，將廢氣門閥放置在座處，記錄座的位置并將座位置與一個或更多個運轉參數(shù)相關聯(lián)，并基于在發(fā)動機運轉的整個過程期間的座位置來修正廢氣門致動器的位置。圖1示出了包括廢氣門的渦輪增壓發(fā)動機的框圖，圖2示出了圖1的廢氣門的示例布置，圖3A和圖3B示出了圖示說明用于控制與圖2的廢氣門布置相關聯(lián)的渦輪增壓器的方法的流程圖，圖4示出了圖示說明用于確定圖2的廢氣門布置的廢氣門閥座的位置的方法的流程圖，圖5示出了圖示說明在一示例行駛周期中圖2的廢氣門布置的廢氣門閥座位置的確定的映射圖，以及圖6圖示說明了動態(tài)更新其中每個均與運轉溫度相關聯(lián)的多個廢氣門閥座位置的映射圖。圖1的發(fā)動機還包括被配置為執(zhí)行圖3和圖4中所描述的方法的控制器。
[0021]圖1是示出了示例發(fā)動機10的示意圖，發(fā)動機10可以被包括在汽車的推進系統(tǒng)中。發(fā)動機10被示出帶有四個汽缸30。然而，根據(jù)本公開也可使用其他數(shù)量的汽缸。發(fā)動機10可以由包括控制器12的控制系統(tǒng)和經(jīng)由輸入裝置130來自車輛操作者132的輸入至少部分地被控制。在該示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的每個燃燒室(例如，汽缸)30可以包括活塞(未示出)放置其中的燃燒室壁。活塞可以被耦接至曲軸40以便活塞的往復運動被轉化為曲軸的旋轉運動。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)(未示出)被耦接至車輛的至少一個驅動輪。另外，啟動器馬達可以經(jīng)由飛輪被耦接至曲軸40以實現(xiàn)發(fā)動機10的啟動運轉。
[0022]燃燒室30可以經(jīng)由進氣通道42接收來自進氣歧管44的進氣空氣且可以經(jīng)由排氣通道48排出燃燒后的氣體。進氣歧管44和排氣歧管46能夠經(jīng)由各自的進氣門和排氣門(未示出)與燃燒室30選擇性地連通。在一些實施例中，燃燒室30可以包括兩個或更多個進氣門和/或兩個或更多個排氣門。
[0023]燃料噴射器50被示出直接耦接到燃燒室30，用于將與從控制器12接收的信號FPff的脈沖寬度成比例的燃料直接噴射到燃燒室30中。以此方式，燃料噴射器50提供稱為進入燃燒室30的燃料的直接噴射。例如，燃料噴射器可以被安裝在燃燒室的側面或燃燒室的頂部。燃料可以通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌道的燃料系統(tǒng)(未示出)被輸送至燃料噴射器50 ο在一些實施例中，燃燒室30可以可替代地或附加地包括以下面配置布置在進氣歧管44中的燃料噴射器:即該配置提供將燃料噴射至每個燃燒室30上游的進氣道的所謂進氣道噴射。
[0024]進氣通道42可以包括分別具有節(jié)流板22和24的節(jié)氣門21和23。在該具體的示例中，節(jié)流板22和24的位置可以由控制器12經(jīng)由提供至節(jié)氣門21和23所包括的致動器的信號被改變。在一個示例中，致動器可以是電動致動器(例如，電動馬達)、通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)的配置。以此方式，節(jié)氣門21和23可以被操作以改變提供至其他發(fā)動機汽缸之間的燃燒室30的進氣空氣。節(jié)流板22和24的位置可以通過節(jié)氣門位置信號TP被提供至控制器12。進氣通道42還可以包括用于向控制器12提供各自的信號MAF (質量空氣流量)MAP (歧管空氣壓力)的質量空氣流量傳感器120、歧管空氣壓力傳感器122和節(jié)氣門入口壓力傳感器123。
[0025]排氣通道48可以接收來自汽缸30的排氣。排氣傳感器128被示出耦接至渦輪62和排放控制裝置78上游的排氣通道48。例如，傳感器128可以從用于提供指示排氣空燃比的各種合適的傳感器中選擇，諸如線性氧傳感器或UEGO (通用或寬域排氣氧傳感器)、雙態(tài)氧傳感器或EGO、NOx, HC或CO傳感器。排放控制裝置78可以是三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、各種其他排放控制裝置或其組合。
[0026]排氣側溫度傳感器79被示出放置在渦輪62的入口側的上游和排氣歧管46的出口側的下游。排氣側溫度傳感器79可以被特別地配置以感測渦輪入口溫度并將該感測到的溫度作為信號TT發(fā)送至控制器12。例如，傳感器79可以是熱電偶。更具體地，排氣溫度可以由傳感器79和/或位于排氣通道48中的未示出的其他傳感器來測量?？商娲?，可以基于諸如轉速、負荷、空燃比(AFR)、火花延遲等的發(fā)動機工況推測排氣溫度。
[0027]控制器12在圖1中被示為微型計算機，其包括: