清潔控制閥的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及清潔控制閥的方法和系統(tǒng)。一種清潔渦輪增壓器旁通控制閥的方法和系統(tǒng)，控制閥可操作以改變旁通閥的位置并且由此改變跨越發(fā)動機的渦輪增壓器的渦輪和/或壓縮機旁通的流量。所述方法包含：確定控制閥是否可能需要清潔；調整梭子的占空比以便增加流過控制閥的流體的流量并且清潔控制閥；以及調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置并且因此調整發(fā)動機扭矩輸出以補償由渦輪增壓器提供的升壓量的調整。
【專利說明】清潔控制閥的方法和系統(tǒng)
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請主張2013年8月13日提交的英國專利申請1314463.9的優(yōu)先權，其整個內容出于各種目的通過引用結合在此。

【技術領域】
[0003]本發(fā)明涉及一種清潔控制閥的方法和系統(tǒng)，并且確切地但非排他地，涉及一種清潔渦輪增壓器旁通控制閥的方法和系統(tǒng)。

【背景技術】
[0004]具有渦輪增壓器的內燃發(fā)動機改善了發(fā)動機功率輸出并且減少了排放。通常，渦輪增壓器被布置為驅動安裝在共用軸上的壓縮機的廢氣驅動渦輪。渦輪增壓器包括被稱為廢氣門閥的旁通閥，其用于控制與渦輪增壓器的渦輪平行布置的旁通通道中的廢氣的流量，以便控制發(fā)動機的升壓量。在運行期間，用于定位廢氣門閥的控制閥可能被污染而引起功能性損耗，從而導致廢氣門閥的響應性受損，并且因此可能導致將不充足的升壓傳遞給發(fā)動機。
[0005]一種在控制閥被污染并且損失功能性時確保升壓可以傳遞到發(fā)動機的方法是將偏置彈簧用在廢氣門閥中，該偏置彈簧使廢氣門部分打開。因此，如果控制閥功能退化，則廢氣門仍保持打開從而保護渦輪，并且升壓仍被提供給發(fā)動機。上述方法的一個潛在的問題是廢氣門閥可能沒有完全閉合；因此在運行期間可能不能將最大量的升壓提供給發(fā)動機。


【發(fā)明內容】

[0006]一種至少部分解決上述問題中的一些的潛在方法包括一種清潔控制閥以去除污染的方法。渦輪增壓器旁通控制閥可操作以改變旁通閥的位置并且由此改變跨越發(fā)動機的渦輪增壓器的渦輪和/或壓縮機旁通的流的量?？刂崎y與在第一參考壓力下的流體以及在第二參考壓力下的流體處于流體連通，控制閥包含可移動梭子(shuttle)，梭子被配置為選擇性地傳輸第一參考壓力或第二參考壓力，使得梭子的占空比確定控制閥的輸出壓力。旁通閥的位置由控制閥的輸出壓力確定。所述方法包含:確定控制閥是否可能需要清潔；調整梭子的占空比以便增加流過控制閥的流體的流量并且清潔控制閥；以及調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置并且因此調整發(fā)動機扭矩輸出以補償由渦輪增壓器提供的升壓量的調整。以此方式，控制閥的功能性可能不會下降。
[0007]作為一個示例，在加速期間，發(fā)動機速度較高并且廢氣門可以被定位成允許大量廢氣通過渦輪，由此向發(fā)動機提供更多的升壓。然而，如果控制閥被污染，則廢氣門可能不恰當地被定位并且導致將不充足的升壓傳遞到發(fā)動機。所述方法可以確定控制閥需要清潔，因為由于污染物累積，控制閥的性能小于預定的性能閾值。所述方法可以隨后調整控制閥的往復運動的梭子的占空比，同時調整節(jié)氣門位置，使得在清潔控制閥的同時提供所需量的發(fā)動機升壓。因此，以駕駛員不察覺到車輛的性能上的差異的方式清潔控制閥。
[0008]以此方式，用于廢氣門閥的控制閥可以在正常發(fā)動機工況期間(例如當發(fā)動機正在燃燒并且進氣歧管壓力被增強時)被清潔以便去除污染物且仍向發(fā)動機提供升壓。通過調整往復運動的梭子的占空比，廢氣門閥位置改變，從而導致提供給發(fā)動機的升壓的改變。節(jié)氣門隨后被操作以補償在控制閥清潔期間的廢氣門移動。通過維持控制閥的功能性，這允許廢氣門閥的恰當操作。
[0009]應了解，
【發(fā)明者】在本文中已經認識到上述問題以及解決它們的方法，并且
【發(fā)明者】并不認為此類問題是已知的。
[0010]還應理解，提供上述
【發(fā)明內容】
是為了以簡化的形式引入在【具體實施方式】中進一步描述的一批概念。它并非意味著確定所主張的主題的關鍵或必要特征，所主張的主題的范圍唯一地由【具體實施方式】之后的權利要求來界定。此外，所主張的主題并不限于解決上文所提到的或在本發(fā)明的任何部分中的任何缺點的實施方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1示出了具有廢氣門的發(fā)動機以及渦輪增壓器布置的示意圖。
[0012]圖2示出了用于控制渦輪增壓器廢氣門的位置的廢氣門組件的示意圖。
[0013]圖3示出了根據本發(fā)明的一個示例的清潔控制閥的方法。
[0014]圖4示出了根據本發(fā)明的一個示例的清潔控制閥的系統(tǒng)。
[0015]圖5示出了根據本發(fā)明的一個示例的清潔控制閥的示例方法。
[0016]圖6示出了用于確定控制閥是否可能需要清潔的流程圖。

【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明涉及一種清潔控制閥的方法和系統(tǒng)，所述控制閥定位廢氣門閥，所述廢氣門閥用于調節(jié)流過如圖1和2中所示的渦輪的廢氣的量以提供發(fā)動機升壓。所述方法可以調整梭子以調節(jié)提供給控制閥的壓力以便去除污染物，并且進一步調整節(jié)氣門以補償由渦輪增壓器提供的升壓量的調整，如圖3、4和5中所圖示?？梢曰诟鞣N參數來確定控制閥需要清潔，這些參數的示例在圖6中概述。
[0018]根據本發(fā)明的第一方面，提供一種清潔渦輪增壓器旁通控制閥的方法，所述控制閥可操作以改變旁通閥的位置并且由此改變跨越發(fā)動機的渦輪增壓器的渦輪和/或壓縮機旁通的流量。控制閥與在第一參考壓力下的流體以及在第二參考壓力下的流體處于流體連通，其中控制閥包含可移動梭子，所述梭子被配置為選擇性地傳輸第一參考壓力或第二參考壓力，使得梭子的占空比(duty cycle)確定控制閥的輸出壓力。因此，旁通閥的位置由控制閥的輸出壓力確定。所述方法包含:確定控制閥是否可能需要清潔；調整梭子的占空比以便增加流過控制閥的流體的流量并且清潔控制閥；以及調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置并且因此調整發(fā)動機扭矩輸出以補償由渦輪增壓器提供的增壓量的調整。
[0019]控制閥輸出壓力可以等于第一以及第二參考壓力中的任一者，或者在第一與第二參考壓力之間。第一參考壓力可以對應于渦輪增壓器壓縮機入口壓力。第二參考壓力可以對應于渦輪增壓器壓縮機出口壓力。
[0020]控制閥可以包含用于第一參考壓力的第一入口?？刂崎y可以包含用于第二參考壓力的第二入口。梭子可以往復運動。梭子可以交替地阻斷第一以及第二入口。例如，當梭子往復運動時，可以存在從第一入口到第二入口的流體流量，反之亦然。
[0021]梭子可以通過螺線管選擇性地移動。例如，控制閥可以包含脈寬調制螺線管式驅動閥。
[0022]所述方法可以進一步包含維持基本上恒定的發(fā)動機扭矩輸出。
[0023]所述方法可以進一步包含:調整梭子的占空比以便增加由渦輪增壓器提供的升壓量；以及調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置以便減少發(fā)動機扭矩輸出。
[0024]所述方法可以進一步包含:調整梭子的占空比以便減少由渦輪增壓器提供的升壓量；以及調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置以便增加發(fā)動機扭矩輸出。由渦輪增壓器提供的升壓量的減少可以發(fā)生在由渦輪增壓器提供的升壓量的增加之前或之后。
[0025]所述方法可以進一步包含調整梭子的占空比(無論是減小還是增加)，使得占空比更靠近基本上50 %的比率。50 %的占空比比率可以對應于梭子阻斷第一以及第二控制閥入口持續(xù)相等的時間長度。發(fā)動機的節(jié)氣門位置可以經調整(例如)以維持基本上恒定的發(fā)動機扭矩輸出。
[0026]例如，一旦確定控制閥是干凈的或在設置的時間量之后，梭子占空比以及因此由渦輪增壓器提供的升壓量就可以返回到預調整水平。
[0027]確定控制閥是否可能需要清潔可以包含監(jiān)視控制閥、旁通閥、渦輪增壓器以及發(fā)動機中的一個或多個的性能，以及確定該性能是否在預定性能閾值之下。
[0028]確定控制閥是否可能需要清潔可以包含確定從控制閥的上一次清潔起控制閥已經運行的時間長度。當該時間長度達到閾值時，可以清潔控制閥。因此，所述方法可以包含基于從控制閥的上一次清潔起的時間長度來定期清潔控制閥。
[0029]確定控制閥是否可能需要清潔可以包含確定控制閥輸出壓力、旁通閥位置或梭子占空比在上限閾值之上和/或在下限閾值之下的時間長度。當該時間長度達到閾值時，可以清潔控制閥。
[0030]確定控制閥是否可能需要清潔可以包含使依賴于控制閥輸出壓力、梭子占空比和/或旁通閥位置的函數關于時間積分，并且將積分的結果與閾值進行比較。積分可以從控制閥的上一次清潔起執(zhí)行，例如，一旦已經清潔了控制閥，由積分產生的值便可以重置為零。
[0031]確定控制閥是否可能需要清潔可以包含，例如利用傳感器來感測污染物是否已經在控制閥內累積。
[0032]根據本發(fā)明的第二方面，提供用于清潔渦輪增壓器旁通控制閥的系統(tǒng)，所述控制閥可操作以改變旁通閥的位置并且由此改變跨越發(fā)動機的渦輪增壓器的渦輪機和/或壓縮機旁通的流量，其中控制閥與在第一參考壓力下的流體以及在第二參考壓力下的流體處于流體連通，控制閥包含可移動梭子，該梭子被配置為選擇性傳輸第一參考壓力或第二參考壓力，使得梭子的占空比確定控制閥的輸出壓力，旁通閥的位置由控制閥的輸出壓力確定，其中該系統(tǒng)包含一個或多個控制器(例如，模塊)，其被配置為:確定控制閥是否可能需要清潔；調整梭子的占空比以便增加流過控制閥的流體的流量并且清潔控制閥；以及調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置并且因此調整發(fā)動機扭矩輸出以補償由渦輪增壓器提供的升壓量的調整。
[0033]一個或多個控制器可以進一步被配置為維持基本上恒定的發(fā)動機扭矩輸出。
[0034]一個或多個控制器可以進一步被配置為調整梭子的占空比以便增加由渦輪增壓器提供的升壓量；以及調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置以便減少發(fā)動機扭矩輸出。
[0035]一個或多個控制器可以進一步被配置為調整梭子的占空比以便減少由渦輪增壓器提供的升壓量；以及調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置以便增加發(fā)動機扭矩輸出。
[0036]一個或多個控制器可以進一步被配置為調整梭子的占空比，使得該占空比更靠近基本上50%的比率。
[0037]—個或多個控制器可以進一步被配置為監(jiān)視控制閥、旁通閥、渦輪增壓器以及發(fā)動機中的一個或多個的性能并且確定該性能是否在預定性能閾值之下。
[0038]一個或多個控制器可以進一步被配置為確定從控制閥的上一次清潔起控制閥已經操作的時間長度。
[0039]一個或多個控制器可以進一步被配置為確定控制閥輸出壓力、旁通閥位置或梭占空比在上限閾值之上和/或在下限閾值之下的時間長度。
[0040]一個或多個控制器可以進一步被配置為使依賴于控制閥輸出壓力、梭子占空比和/或旁通閥位置的函數關于時間積分，并且將積分的結果與閾值進行比較。
[0041]該系統(tǒng)可以包含一個或多個傳感器，這些傳感器被配置為感測污染物是否已經在控制閥內累積。
[0042]本申請還提供用于執(zhí)行本文中所描述方法的軟件(例如，計算機程序或計算機程序產品)，以及其上存儲有用于執(zhí)行本文所描述的方法中的任一者的程序的計算機可讀介質。實施本申請的計算機程序可以存儲在計算機可讀介質上，或它可以(例如)采用信號的形式，例如從因特網網站提供的可下載數據信號，或它可以采用任何其它形式。
[0043]車輛或發(fā)動機可以包含上述系統(tǒng)以用于清潔渦輪增壓器旁通控制閥。
[0044]根據本發(fā)明的另一方面，提供一種清潔控制閥的方法，其中控制閥與在第一參考壓力下的流體以及在第二參考壓力下的流體處于流體連通，控制閥包含可移動梭子，該梭子被配置為選擇性傳輸第一參考壓力或第二參考壓力，使得梭子的占空比確定控制閥的輸出壓力，其中該方法包含:確定控制閥是否可能需要清潔；以及調整梭子的占空比以便增加流過控制閥的流體的流量并且清潔控制閥。
[0045]根據本發(fā)明的另一方面，提供用于清潔控制閥的系統(tǒng)，其中控制閥與在第一參考壓力下的流體以及在第二參考壓力下的流體處于流體連通，控制閥包含可移動梭子，該梭子被配置為選擇性傳輸第一參考壓力或第二參考壓力，使得梭子的占空比確定控制閥的輸出壓力，其中該系統(tǒng)包含一個或多個控制器(例如模塊)，其被配置為:確定控制閥是否可能需要清潔；以及調整梭子的占空比以便增加流過控制閥的流體的流量并且清潔控制閥。
[0046]為了更好地理解本發(fā)明，并且更加清楚地示出它如何實施，現將以示例方式參考附圖。
[0047]參考圖1，眾所周知，向內燃發(fā)動機10提供渦輪增壓器20以改進其功率輸出并且減少排放。通常，渦輪增壓器20布置有驅動安裝在同一軸上的壓縮機24的廢氣驅動渦輪
22。另外，此類渦輪增壓器20通常包括被稱為廢氣門閥26的旁通閥，所述旁通閥用于控制與渦輪增壓器的渦輪22平行布置的旁通通道28中的廢氣的流量。廢氣門閥26可以用于調節(jié)流過渦輪22的廢氣的量并且由此改變可用以驅動壓縮機24的功率。因此，由渦輪增壓器20提供的性能升壓可以通過廢氣門閥26的位置來控制。通常，通過渦輪增壓器20升壓的目的是以節(jié)氣門12節(jié)流的最低可能水平來運行發(fā)動機10，由此減少泵送損耗?？刂崎y30、廢氣門閥26以及節(jié)氣門12的位置可以由控制器14控制，所述控制器被配置為接收各種輸入15并且發(fā)送各種輸出16?？刂破?4可以被編程以執(zhí)行控制閥清潔方法，例如圖3、4和5中的那些方法。
[0048]參考圖2，廢氣門閥26的位置可以由控制閥30控制。控制閥30分別經由第一入口 32以及第二入口 34與第一參考壓力以及第二參考壓力處于流體連通。例如，第一入口32以及第二入口 34可以分別與壓縮機24的入口 24a以及出口 24b處于流體連通?？刂崎y30通過往復運動的梭子36調節(jié)第一以及第二參考壓力，該梭子被配置為選擇性地將第一或第二參考壓力傳輸到控制閥的出口 38。以此方式，控制閥30提供輸出壓力信號，所述輸出壓力信號可以在第一與第二參考壓力之間并且可以通過改變往復運動的梭子的占空比來改變。梭子36可以通過螺線管選擇性地移動，使得控制閥30可以包含脈寬調制螺線管式驅動閥。
[0049]來自控制閥的輸出壓力信號繼而與廢氣門囊(capsule)40處于流體連通。廢氣門囊40包含膜片41，在所述膜片后方存在抵著彈簧43作用的活塞42。附接到活塞42的連桿44被配置為經由聯動裝置45移動廢氣門閥26。聯動裝置45可以包含可旋轉部分46，所述可旋轉部分可以圍繞軸線46’旋轉以遠離或朝向對應的閥座移動廢氣門閥26。來自控制閥30的經調節(jié)的輸出壓力作用在膜片42上以便選擇性地抵著彈簧46移動活塞44并且因此打開或閉合廢氣門閥26。
[0050]來自壓縮機24的入口以及出口的空氣可能被(例如)油(例如來自發(fā)動機吹漏氣)或其它污染物污染。因此，在某些情況下，控制閥30可能被此類污染物污染，從而導致控制閥的功能性的損耗。因此，廢氣門閥的響應性可能受損。本發(fā)明尋求處理此問題。
[0051]參考圖3和4，本發(fā)明涉及一種清潔上文參考圖1和2所描述控制閥30的方法和/或系統(tǒng)。如上文所提及的，控制閥30可以經由如上文所描述的廢氣門囊40來控制廢氣門閥26的位置。
[0052]參考圖3，根據本發(fā)明的方法100包含:第一步驟110，其確定控制閥30是否可能需要清潔；第二步驟120，其調整梭子36的占空比以便增加流過控制閥的流體的流量并且清潔控制閥；以及第三步驟130，其調整發(fā)動機10的節(jié)氣門12位置以及因此調整發(fā)動機扭矩輸出以補償由渦輪增壓器20提供的升壓量的調整。在一個示例中，第二步驟120以及第三步驟130可以在基本上同一時間發(fā)生。在另一示例中，可以在第二步驟120處調整占空比，并且在完成調整之后，可以在第三步驟130處調整節(jié)氣門。
[0053]參考圖4，根據本發(fā)明的系統(tǒng)200包含一個或多個控制器，所述控制器包含:第一模塊210，其被配置為確定控制閥30是否可能需要清潔；第二模塊220，其被配置為調整梭36子的占空比以便增加流過控制閥的流體的流量并且清潔控制閥；以及第三模塊230，其被配置為調整發(fā)動機10的節(jié)氣門12位置以及因此調整發(fā)動機扭矩輸出以補償由渦輪增壓器20提供的升壓量的調整。
[0054]控制閥30可以包含用于第一參考壓力的第一入口 32以及用于第二參考壓力的第二入口 34。梭子36可以在控制閥內往復運動，使得它可以交替地阻斷第一入口 32以及第二入口 34。以此方式，控制閥30可以調節(jié)第一以及第二參考壓力，使得控制閥輸出壓力可以等于第一以及第二參考壓力中的任一者，或在第一與第二參考壓力之間。如上文所提及的，第一參考壓力可以對應于渦輪增壓器壓縮機入口壓力并且第二參考壓力可以對應于渦輪增壓器壓縮機出口壓力。
[0055]當梭子往復運動時，可能存在從第一入口 32到第二入口 34的流體的凈流量，反之亦然。應了解，非常低或非常高的占空比將減少此凈流量，因為第一以及第二入口中的一者將以此占空比被顯著阻斷。另一方面，在遠離這些極端值的占空比處凈流量將增加，因為第一以及第二入口不會被阻斷如此之長。因此，通過改變梭子閥的占空比可以增加流過控制閥的流體的流量。流過控制閥的流體流量的增加可能隨其帶走已經在控制閥中累積的污染物并且因此可以清潔控制閥。
[0056]應了解，可以調整梭子的占空比(無論是減小還是增加)，使得占空比更靠近基本上50%的比率，在該比率下，流過控制閥的凈流量可以處于最大。占空比是梭子在控制閥的一個末端所花費的時間相對于用于梭子的一次振蕩的時間段的比率。因此，50%的占空比比率可以對應于梭子阻斷第一以及第二控制閥入口持續(xù)相等的時間長度。
[0057]可以調整梭子的占空比以增加由渦輪增壓器提供的升壓量并且可以隨后調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置以減少發(fā)動機扭矩輸出。一旦清潔已經完成，就可以調整梭子的占空比以減少由渦輪增壓器提供的升壓量并且可以調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置以增加發(fā)動機扭矩輸出。在此過程期間，(例如)通過控制節(jié)氣門位置可以維持基本上恒定的發(fā)動機扭矩輸出，使得駕駛員并不察覺到車輛的性能上的差異。
[0058]替代地，可以調整梭子的占空比以減少由渦輪增壓器提供的升壓量并且可以隨后調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置以增加發(fā)動機扭矩輸出。一旦清潔已經完成，就可以調整梭子的占空比至預清潔水平，以及調整節(jié)氣門。同樣，在此過程期間，(例如)通過控制節(jié)氣門位置可以維持基本上恒定的發(fā)動機扭矩輸出，使得駕駛員并不察覺到車輛的性能上的差異。
[0059](例如)一旦確定控制閥是干凈的或在設置的時間量的清潔之后，渦輪增壓器升壓的量(即廢氣門閥的位置)就可以返回到預調整水平。
[0060]節(jié)氣門位置可以由節(jié)氣門控制器調整，例如動力系控制模塊(PCM)。節(jié)氣門控制器可以調整節(jié)氣門位置以便在梭子的占空比(以及因此渦輪增壓器升壓)正在被改變的同時維持發(fā)動機的接觸扭矩輸出。節(jié)氣門控制器可以引用存儲的查找表以確定需要對節(jié)氣門調整多少以補償渦輪增壓器升壓的改變。存儲的查找表中的數據可以從渦輪增壓器以及發(fā)動機的已知特性中獲得。替代地或另外地，傳感器可以感測發(fā)動機扭矩輸出，并且控制器可以調整例如在反饋回路中的節(jié)氣門位置。
[0061]轉向圖5，提供了一種用于清潔控制閥的示例方法300。在步驟310處，該方法可以確定控制閥是否需要清潔。這些狀況可以包括示出了控制閥經歷功能性損耗的狀況。圖6進一步詳述了可能引起需要清潔控制閥的狀況。如果控制閥不需要清潔，則該方法結束。如果確定控制閥需要清潔，則該方法可以前進到步驟320。例如，如果感測到污染物已經在控制閥內累積，則控制閥可能需要清潔。
[0062]在步驟320處，該方法可以確定是否到了執(zhí)行控制閥清潔的適當時間?？刂崎y的清潔可以在發(fā)動機的驅動周期中的適當的點處執(zhí)行。例如，如果需要或很可能需要來自發(fā)動機的高扭矩并且因此需要來自渦輪增壓器的高水平升壓，則減少升壓水平來清潔控制閥可能是不適當的。另一方面，如果確定發(fā)動機在驅動周期中的低扭矩點中，則(例如)通過增加升壓水平以及對發(fā)動機節(jié)流來清潔控制閥是適當的?？刂破骺梢源_定是否到了清潔控制閥的適當時間?？刂破骺梢曰谔岢龅能囕v路線以及對沿著該路線的很可能的發(fā)動機扭矩要求的了解來作出此決定。如果確定控制閥可能需要清潔但并沒到驅動周期中的啟動清潔控制閥的適當點，則可以延遲實際的清潔直到控制器確定到了驅動周期中執(zhí)行清潔的適當點。
[0063]當確定到了清潔控制閥的適當時間時，該方法可以前進到步驟330并且啟動控制閥清潔。
[0064]在步驟340處，該方法可以執(zhí)行清潔控制閥。這包括在350處調整占空比以及在360處調整節(jié)氣門位置。可以基本上同時執(zhí)行調整占空比以及節(jié)氣門位置以便維持基本上恒定的發(fā)動機扭矩輸出。通過這樣做，車輛駕駛員可能注意不到發(fā)動機扭矩的任何變化。在一個示例中，可以調整梭子的占空比以便增加由渦輪增壓器提供的升壓，并且可以調整發(fā)動機的節(jié)氣門位置以便減少發(fā)動機扭矩輸出，從而抵消由于在清潔周期期間梭子的定位而導致的升壓的增加。在另一示例中，可以調整梭子的占空比以便減少由渦輪增壓器提供的升壓量，并且可以調整節(jié)氣門位置以便增加發(fā)動機扭矩輸出，從而抵消由于在清潔周期期間梭子的定位而導致的升壓的減小。因此，對節(jié)氣門的調整補償了對用于清潔控制閥的占空比的調整，所以發(fā)動機扭矩保持相當恒定并且使得駕駛員在控制閥的清潔期間并不察覺到車輛的性能上的差異。
[0065]在一個示例中，在步驟340、350以及360處用于清潔控制閥的方法可以執(zhí)行持續(xù)一設置的時間段。在另一示例中，可以執(zhí)行控制閥清潔直到發(fā)動機不再處于驅動周期中的低扭矩點中，例如當駕駛員操作加速器踏板時。
[0066]在又一示例中，可以執(zhí)行診斷以確定控制閥是否是干凈的?？梢员O(jiān)視控制閥性能處于上限與下限性能閾值之間，以指示控制閥是干凈的。在另一示例中，可以監(jiān)視渦輪增壓器性能處于上限與下限性能閾值之間，以指示控制閥是干凈的。如果控制閥是不干凈的，例如沒有通過診斷，則可以清潔控制閥超過一次以便去除污染物。如果通過了診斷，則控制閥是經清潔的并且渦輪增壓器升壓的量(即廢氣門閥的位置)可以返回到預調整水平。
[0067]圖6的方法400圖示了示例流程圖，其可以用于確定控制閥是否可能需要清潔。方法400可以例如在圖5的步驟310處執(zhí)行。在一個示例中，可能僅需要滿足一個條件以便需要控制閥的清潔。在另一示例中，可能需要滿足超過一個條件以需要控制閥的清潔?？刂破骺梢员慌渲脼楸O(jiān)視這些條件。此外，這些條件可以包括在需要控制閥的清潔之前監(jiān)視性能處于閾值之上或在閾值之下持續(xù)一時間段。
[0068]為了確定控制閥是否可能需要清潔，可以監(jiān)視控制閥、旁通閥、渦輪增壓器以及發(fā)動機中的一個或多個的性能。例如，如果性能在預定性能閾值之下，則可以確定控制閥可能需要清潔。
[0069]在步驟405處，可以監(jiān)視控制閥性能以確定該性能是否在預定控制性能閾值之下。在性能閾值之下的控制閥性能可以指示污染物在控制閥上的累積。在410處，如果確實如此，則控制閥可能需要清潔。在415處，如果控制閥性能不在閾值之下，則控制閥可能不需要清潔。
[0070]在步驟420處，可以監(jiān)視旁通閥性能以確定旁通閥性能是否在旁通性能閾值之下。如果旁通閥性能減小到在性能閾值之下的點處，則它可能不能夠被調整以將適當的升壓傳遞到發(fā)動機。這指示控制閥可能遭受功能性的缺乏并且不能夠正確地定位旁通閥。因此，在425處，控制閥可能需要清潔。在430處，如果旁通閥性能未退化，則控制閥可能不需要清潔。
[0071]在步驟435處，監(jiān)視渦輪增壓器性能以確定渦輪增壓器性能是否在渦輪增壓器性能閾值之下。如果渦輪增壓器并未恰當地起作用并且傳遞正確的升壓量，則它可能指示控制閥由于污染物的累積而并未起作用并且廢氣門閥并未正確地定位。因此，在440處，控制閥可能需要清潔。在445處，如果渦輪增壓器性能在渦輪增壓器性能閾值以上，則控制閥可能不需要清潔。
[0072]在450處，將從上一次控制閥清潔起的時間長度與閾值時間相比較。在455處，如果從上一次清潔起已經經過的時間量大于閾值時間，則可以確定控制閥可能需要清潔。在460處，如果從上一次清潔起已經經過的時間量少于閾值時間，則可以確定控制閥可能不需要清潔。因此，該方法允許基于時間段的控制閥的清潔。在退化的性能的指示出現之前，可以完成此做法以維持控制閥的功能性。因此，可以以定期間隔清潔控制閥。因此，可以計算并且存儲從上一次控制閥的清潔起控制閥已經操作的時間長度。
[0073]同樣，替代地或另外地，確定控制閥是否可能需要清潔可以包含確定控制閥輸出壓力、旁通閥位置或占空比在上限閾值之上和/或在下限閾值之下的時間長度。因此，當該時間長度達到預定閾值時，可以確定控制閥可能需要清潔。例如，可以計算控制閥以80%以上和/或20%以下的梭子占空比操作的時間長度，并且當該時間長度達到預定閾值時，可以確定控制閥可能需要清潔。控制閥以較高或較低的占空比操作的時間越長，污染物將越可能累積，因為存在較少的流過控制閥的流量。因此，計算并且存儲在這些極端值處花費的時間可以用作對控制閥是否可能需要清潔的有用衡量。
[0074]基于先前提到的確定控制閥是否可能需要清潔的方法，依賴于變量(例如控制閥輸出壓力、梭子占空比和/或旁通閥位置)的函數可以關于時間進行積分，并且可以將積分的結果與預定閾值進行比較以決定是否需要清潔。函數可以是變量與導致控制閥中的污染物的最小增長的變量的值之間的絕對差。例如，梭子占空比D(表示為％)與50%的占空比之間的絕對差可以關于時間進行積分并且與閾值T進行比較。如上文所提及的，50%的占空比可以提供流過控制閥的最大流量以及因此最干凈的操作模式。遠離此最佳值的占空比值的積分可以提供對控制閥可能已經被污染的程度的衡量。當積分的結果超過閾值T時，可以清潔控制閥。換句話說，當滿足下面的表達式時，可以清潔控制閥:
[0075]/ D-50% |dt>T
[0076]該積分可以由控制器(例如，車載計算機)來執(zhí)行，并且積分的結果可以被存儲在存儲器中。應了解，可以從控制閥的上一次清潔起執(zhí)行積分，例如，一旦控制閥已經被清潔，由積分產生的值就可以重置為零。占空比可以是便于積分的變量，因為控制器將已經確定梭子的期望占空比，并且因此將是可容易獲得的。然而，可以改為測量控制閥輸出壓力和/或旁通閥位置并且也可以以類似于上文所描述的方式進行積分，即，對變量與最佳值(例如，導致控制閥中的污染物的最小增長的變量的值)之間的絕對差進行積分。
[0077]應了解，當確定控制閥可能需要清潔時，控制閥可能實際上并不需要清潔?？梢宰鳛轭A防措施來清潔控制閥，例如以避免原本可能發(fā)生的控制閥的性能的下降。替代地，或作為確定控制閥需要清潔的另一方法，可以提供一個或多個傳感器以感測污染物是否已經在控制閥內累積，并且當感測到污染物的累積時，可以隨后清潔控制閥。
[0078]在一個示例中，一種發(fā)動機方法包含基于工況調整升壓壓力致動式廢氣門，以響應于所請求的閥清潔而增加朝向致動腔室的流量，同時通過調整發(fā)動機進氣節(jié)氣門來補償廢氣門流量以及升壓變化。所增加的流量可以朝向連接到廢氣門的廢氣門致動器的梭子閥，并且可以去除其中累積的顆粒。閥清潔請求可以通過發(fā)動機控制器以各種方式產生和/或確定，如本文上面所描述的。流可以包括廢氣和/或進氣新鮮空氣，并且可以被引導至梭子閥、經過且流過梭子閥，到真空和/或壓力致動器腔室，該腔室經由多桿聯動裝置通過膜片以機械方式連接到廢氣門閥。在一個示例中，到梭子閥的流是單獨的并且與通過廢氣門閥傳遞的排氣流不同。具體來說，在一個示例中，經過梭子閥的流可以僅前進到真空致動器腔室。
[0079]應注意，本文中包括的示例控制和估計例程可以與各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文揭示的控制方法和例程可以作為可執(zhí)行指令存儲在非暫時性存儲器中。本文中所描述的特定的例程可以表示任何數目的處理策略中的一者或多者，例如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等。由此，可以按所說明的順序執(zhí)行、并行地執(zhí)行或者在一些情況下省略所說明的各種動作、操作或功能。同樣地，處理順序并不是獲得本文中所描述的示例實施例的特征和優(yōu)點所必需的，而是為了便于說明和描述提供的。根據所使用的特定策略，可以重復地執(zhí)行所說明的動作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所描述的動作、操作和/或功能可以以圖形方式表示將要編程到發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質的非暫時性存儲器中的代碼。
[0080]應了解，本文中所揭示的配置和例程在本質上是示范性的，并且并不將這些具體實施例視為具有限制意義，因為許多的變化形式都是可能的。例如，上述技術可以應用到V-6、1-4、1-6、V-12、對置式4和其它發(fā)動機類型中。本發(fā)明的主題包括本文中所揭示的各種系統(tǒng)和配置以及其它特征、功能和/或特性的所有新穎的和非顯而易見的組合以及子組八口 ο
[0081]以下權利要求特別地指出被視為新穎和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權利要求可能提到“一個”元件或“第一”元件或其等效物。這些權利要求應被理解為包括一個或多個此類元件的并入，既不要求也不排除兩個或兩個以上此類元件。所揭示的特征、功能、元件和/或特性的其它組合和子組合可以通過對當前權利要求的修正或通過在本申請或相關申請中提出新的權利要求來主張。此類權利要求，無論在范圍上與原始權利要求相比是更寬廣的、更狹窄的、相同的還是不同的，也被視為包括在本發(fā)明的主題內。
[0082]應注意，在某些示例中，可能使用了諸如高、低、大、小等術語并且可以指示相對的值。例如，在高發(fā)動機速度和低發(fā)動機速度下可能出現不同的操作，并且在一個示例中，這可以包括高發(fā)動機速度比低發(fā)動機速度高的情況，并且因此界定提供了相對于彼此的不同且確定的關系。
【權利要求】
1.一種清潔渦輪增壓器旁通控制閥的方法，所述控制閥可操作以改變旁通閥的位置并且由此改變旁通跨越發(fā)動機的渦輪增壓器的渦輪和/或壓縮機的流量， 其中所述控制閥與在第一參考壓力下的流體以及在第二參考壓力下的流體處于流體連通，所述控制閥包含可移動梭子，所述梭子被配置為選擇性地傳輸所述第一參考壓力或第二參考壓力，使得所述梭子的占空比確定所述控制閥的輸出壓力，所述旁通閥的位置由所述控制閥的輸出壓力確定， 其中所述方法包含: 確定所述控制閥是否需要清潔； 調整所述梭子的占空比以便增加流過所述控制閥的流體的流量并且清潔所述控制閥；以及 調整所述發(fā)動機的節(jié)氣門位置并且因此調整發(fā)動機扭矩輸出以補償由所述渦輪增壓器提供的升壓量的調整。
2.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含: 維持基本上恒定的發(fā)動機扭矩輸出。
3.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含: 調整所述梭子的占空比以便增加由所述渦輪增壓器提供的升壓量；以及 調整所述發(fā)動機的節(jié)氣門位置以便減少所述發(fā)動機扭矩輸出。
4.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含: 調整所述梭子的占空比以便減少由所述渦輪增壓器提供的升壓量；以及 調整所述發(fā)動機的節(jié)氣門位置以便增加所述發(fā)動機扭矩輸出。
5.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含: 調整所述梭子的占空比，使得所述占空比更靠近基本上50 %的比率。
6.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述控制閥是否需要清潔進一步包含: 監(jiān)視所述控制閥、所述旁通閥、所述渦輪增壓器以及所述發(fā)動機中的一個或多個的性能并且確定所述性能是否在預定性能閾值之下。
7.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述控制閥是否需要清潔進一步包含: 確定從所述控制閥的上一次清潔起所述控制閥已經操作的時間長度。
8.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述控制閥是否需要清潔包含: 確定所述控制閥輸出壓力、旁通閥位置或梭子占空比在上限閾值之上和/或在下限閾值之下的時間長度。
9.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述控制閥是否需要清潔進一步包含: 使依賴于所述控制閥輸出壓力、梭子占空比和/或旁通閥位置的函數關于時間進行積分并且將積分的結果與閾值進行比較。
10.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述控制閥是否需要清潔進一步包含: 感測污染物是否已經在所述控制閥內累積。
11.一種用于清潔渦輪增壓器旁通控制閥的系統(tǒng)，所述控制閥可操作以改變旁通閥的位置并且由此改變旁通跨越發(fā)動機的渦輪增壓器的渦輪和/或壓縮機的流量， 其中所述控制閥與在第一參考壓力下的流體以及在第二參考壓力下的流體處于流體連通，所述控制閥包含可移動梭子，所述梭子被配置為選擇性地傳輸所述第一參考壓力或第二參考壓力，使得所述梭子的占空比確定所述控制閥的輸出壓力，所述旁通閥的位置由所述控制閥的輸出壓力確定， 其中所述系統(tǒng)包含一個或多個控制器，所述控制器被配置為: 確定所述控制閥是否需要清潔； 調整所述梭子的占空比以便增加流過所述控制閥的流體的流量并且清潔所述控制閥；以及 調整所述發(fā)動機的節(jié)氣門位置并且因此調整發(fā)動機扭矩輸出以補償由所述渦輪增壓器提供的升壓量的調整。
12.根據權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個控制器進一步被配置為: 維持基本上恒定的發(fā)動機扭矩輸出。
13.根據權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個控制器進一步被配置為: 調整所述梭子的占空比以便增加由所述渦輪增壓器提供的升壓量；以及 調整所述發(fā)動機的節(jié)氣門位置以便減少所述發(fā)動機扭矩輸出。
14.根據權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個控制器進一步被配置為: 調整所述梭子的占空比以便減少由所述渦輪增壓器提供的升壓量；以及 調整所述發(fā)動機的節(jié)氣門位置以便增加所述發(fā)動機扭矩輸出。
15.根據權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個控制器進一步被配置為: 調整所述梭子的占空比，使得所述占空比更靠近基本上50 %的比率。
16.根據權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個控制器進一步被配置為: 監(jiān)視所述控制閥、所述旁通閥、所述渦輪增壓器以及所述發(fā)動機中的一個或多個的性能并且確定所述性能是否在預定性能閾值之下。
17.根據權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個控制器進一步被配置為: 確定從所述控制閥的上一次清潔起所述控制閥已經操作的時間長度。
18.根據權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個控制器進一步被配置為: 確定所述控制閥輸出壓力、旁通閥位置或梭子占空比在上限閾值之上和/或在下限閾值之下的時間長度。
19.根據權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個控制器進一步被配置為: 使依賴于所述控制閥輸出壓力、梭子占空比和/或旁通閥位置的函數關于時間進行積分并且將積分的結果與閾值進行比較，并且其中所述系統(tǒng)包含被配置為感測污染物是否已經在所述控制閥內累積的一個或多個傳感器。
20.—種發(fā)動機方法,其包含: 基于工況調整升壓壓力致動式廢氣門，以響應于請求的閥清潔而增加到致動腔室的流，同時通過調整發(fā)動機進氣節(jié)氣門來補償廢氣門流以及升壓的變化。
【文檔編號】F02B37/18GK104373210SQ201410391991
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權日:2013年8月13日
【發(fā)明者】B·D·伊夫斯, S·凱爾斯, M·阿克頓, T·勒羅伊 申請人:福特環(huán)球技術公司