本发明专利技术涉及用于减小可变几何涡轮增压器中叶片粘滞的系统和方法。描述一种用于运转发动机系统的方法。该方法包括：响应于松油门将可变几何涡轮增压器中的多个叶片朝向关闭位置移动，以及在朝向关闭位置移动多个叶片后，响应于踩油门从完全关闭位置朝向打开位置移动EGR阀，所述EGR阀与涡轮上游的排气子系统流体连通。该方法进一步包括：在朝向打开位置移动EGR阀后，基于驾驶员请求的扭矩、发动机转速和发动机温度中的一者或多者移动所述多个叶片。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及用于减小可变几何涡轮增压器中叶片粘滞(sticking)的系统和方法。
技术介绍
当与具有相似功率输出的自然吸气式发动机相比，升压发动机可以提供许多益处，诸如减少的排放和增加的燃料效率。此外，升压发动机可以比具有相似功率输出的自然吸气式发动机轻。因此，当发动机由诸如涡轮增压器的装置升压时，车辆效率被提高。然而，在某些工况(诸如踩油门、起动等)期间，涡轮增压器可以经历迟滞。迟滞减小发动机的功率输出并延迟节气门响应，从而影响车辆性能并降低顾客满意度。此外，固定的叶片涡轮增压器可以只被定尺寸以在受限制的发动机转速范围内有效地运转，从而降低发动机运转效率。具体地，一些涡轮增压器可以具有阈值转速，低于该阈值转速压缩机向发动机提供可忽略的升压。因此，当发动机低于阈值转速运转时，发动机性能可能变差。US 6418719公开了可变几何涡轮增压器(VGT)和用于调节VGT以在发动机中产生期望量的背压的控制系统。具体地，期望的和测量的排气背压之间的差被用于确定US6418719中描述的控制系统中的VGT调节。然而，专利技术人已经认识到使用US 6418719中公开的VGT系统的若干缺点。例如，VGT中的叶片在某些工况(诸如由VGT执行的发动机制动)期间可以被卡住。因此，由于涡轮入口处升高的压力和由于控制进气歧管压力损失而升高的缸内压力，发动机损坏的可能性可能增加。此外，出故障的VGT叶片也可能导致不期望的背压产生。因此，可以负面地影响发动机性能。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到以上问题并且已经研发了用于运转发动机系统的方法。该方法包括响应于松油门(tip-out)将可变几何涡轮增压器中的多个叶片朝向关闭位置移动，以及在朝向关闭位置移动多个叶片之后，响应于踩油门(tip-1n)从完全关闭位置朝向打开位置移动EGR阀，EGR阀与涡轮上游的排气子系统流体连通。该方法还包括，在朝向打开位置移动EGR阀之后，基于驾驶员请求的扭矩、发动机温度和/或发动机转速移动多个叶片。以此方式，EGR可以被用于减少涡轮入口处的压力。因此，涡轮叶片被松开的可能性被增加，从而改善发动机运转。此外，发动机制动的实施方式也减少车辆中外部制动机构的磨损，诸如摩擦制动器(即，盘式制动器)，因而增加了车辆中制动系统的寿命。此外，以此方式运转EGR使EGR能够具有某些废气门功能，因而使涡轮废气门能够从涡轮增压系统中被省略(若需要)。因此，涡轮增压系统的成本可以被降低。当单独或结合附图时，根据下面的【具体实施方式】，本描述的以上优点和其他优点，以及特点将是显而易见的。应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围由随附于【具体实施方式】的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。此外，专利技术人在此已经认识到以上问题，但不认为这些问题是已知的。【附图说明】图1示出了具有发动机和可变几何涡轮增压器的车辆的示意图；图2示出了用于运转具有可变几何涡轮增压器的发动机系统的方法；图3示出了用于运转具有可变几何涡轮增压器的发动机系统的方法；图4示出了用于运转具有可变几何涡轮增压器的发动机系统的另一种方法；以及图5示出了图示说明加速器踏板、VGT和EGR阀随时间移动的图形。【具体实施方式】本文描述了用于减轻可变几何涡轮增压器中的涡轮叶片故障的系统和方法。具体地，提供了一种方法，其中响应于在发动机制动事件后开始的踩油门，打开排气再循环(EGR)阀，以缓解涡轮上的空气动力负荷。由于涡轮入口压力减小，通过打开EGR阀可以使叶片能够从卡住位置向非卡住位置移动。因此，由不期望的发动机背压和缸内压力引起发动机损坏的可能性被降低。此外，当EGR阀以此方式运转时，由进气歧管压力控制的损失所引起的车载诊断(OBD)误差状态也可以被避免。因此，增加发动机的寿命以及顾客满意度。此外，应当理解，该方法可以在没有废气门的涡轮增压系统中被实施或在废气门未被使用或未正确运行的系统中被实施。因此，如果需要，发动机系统中零件的数量可以被减少，从而降低发动机成本。图1示意性地示出包括发动机10的示例发动机系统100的外观。发动机系统100可以被包括在车辆102中。在所描述的示例中，发动机10是耦接至涡轮增压器13的升压发动机，该涡轮增压器13包括由涡轮16驱动的压缩机14。压缩机14经由合适的机械部件(诸如驱动轴)可以被机械地耦接至涡轮16。压缩机14被配置以升高进气空气的压力以向发动机10提供升压。另一方面，涡轮16被配置以接收来自发动机的排气并驱动压缩机14。涡轮16包括多个叶片60。叶片60是可移动的以改变涡轮16的纵横比。因而，该涡轮可以被称为可变几何涡轮(VGT)。因而，叶片60是可移动的以增大或减小涡轮的纵横比。因此，可以基于发动机工况(例如，转速、负荷等)调节涡轮增压器以减少发动机原料气排放且/或增加发动机功率输出。致动装置62被耦接至多个叶片60。致动装置62被配置以改变多个叶片60的位置。在一种示例中，致动装置可以是经由发动机机油压力电磁阀控制的液压致动器。在另一种示例中，致动装置62可以是电子致动装置。在这种示例中，致动装置62可以与控制器150电子通讯。新鲜空气沿着进气通道42经由过滤器12被引入发动机10并流向压缩机14。过滤器12可以被配置成从进气中移除微粒。通过进气通道42进入进气子系统的周围空气的流率能够通过调节节气门20被至少部分地控制。节气门20包括节流板21。节流板21是可调节的以调节提供至下游部件(例如，汽缸30)的气流量。节气门20可以与控制器150电子通讯。然而，在另一些示例中，诸如在压缩点火发动机的情况下，发动机中可以不包括节气门。压缩机14可以是任意合适的进气空气压缩机。在发动机系统10中，压缩机是经由轴(未示出)机械地耦接至涡轮16的涡轮增压器压缩机，涡轮16由膨胀的发动机排气驱动。在一种示例中，涡轮增压器可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮几何结构可以作为发动机转速和/或负荷的函数被主动地改变。如图所示，涡轮16包括在本文更详细讨论的可移动叶片60，该可移动叶片60经由致动装置62是可调节的。车辆102包括进气子系统104，该进气子系统104包括进气通道42、过滤器12、压缩机14、增压空气冷却器18、节气门20和进气歧管22。进气子系统104可以进一步包括耦接至燃烧室30的进气门(例如，提升阀)。进气子系统104与发动机10流体连通。具体地，进气子系统104被配置成向燃烧室30提供进气空气。车辆102还包括排气子系统106。排气子系统106可以包括排气歧管36、涡轮16、排放控制装置70和排气管道35。应当理解，排气系统可以包括附加部件，诸如排气门、管道、消声器等。如图1所示，压缩机14通过增压空气冷却器18被耦接至节气门20。节气门20被耦接至发动机进气歧管22。压缩空气充气从压缩机通过增压空气冷却器和节流阀流向进气歧管。例如，增压空气冷却器可以是空气对空气或空气对水的热交换器。在图1所示的示例中，进气歧管内的空气充气的压力由歧管空气压力(MA本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于运转发动机系统的方法，所述方法包含：响应于松油门，将可变几何涡轮增压器中的多个叶片朝向关闭位置移动；响应于踩油门，从完全关闭位置朝向打开位置移动EGR阀，所述EGR阀与所述涡轮上游的排气子系统流体连通；以及基于驾驶员请求的扭矩，移动所述多个叶片。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T·科斯切夫斯基，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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