[發明專利]用于調整發動機節氣門的方法和系統

有效

• 申請號: 201310180829.X
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103452675B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: T·G·利昂;J·N·阿勒瑞
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D9/00
• 分類號: F02D9/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

背景技術

通過組合中心節氣門和端口節氣門可以改善發動機的性能和效率。中心節氣門調節進入多個汽缸的氣流，同時每個端口節氣門調節進入單個汽缸的氣流。在一個示例中，中心節氣門可被定位在發動機進氣歧管上游的發動機進氣系統中，所述進氣歧管將空氣從中心節氣門路輸送至發動機汽缸。進氣歧管流道將來自進氣歧管的空氣導向汽缸進氣道。被定位在每個汽缸進氣道內或可替換地定位在每個進氣歧管流道內的端口節氣門調節進入獨立的發動機汽缸的氣流。然而，當中心節氣門與端口節氣門組合時，在較低發動機負荷下會出現發動機汽缸之間的汽缸充氣分布不均。

中心節氣門和端口節氣門還可與渦輪增壓器組合，從而提高發動機輸出扭矩。然而，在具有中心節氣門和端口節氣門的系統中可以出現渦輪增壓器遲滯（例如，延遲響應時間），這是由于增加的進氣歧管填充時間和/或節氣門定位，其可以增強穩態發動機操作，但其也可以降低瞬時發動機性能。

發明內容

本文的發明人已認識到上述限制并且已研發出發動機操作方法，其包含：操作具有中心節氣門和端口節氣門的發動機；以及響應于多個端口節氣門之間的流量分布差大于閾值流量分布差以及發動機氣流小于閾值氣流，增加端口節氣門打開量和減少中心節氣門打開量。此外，在一個示例中，本發明人調整中心節氣門和端口節氣門，以便響應于比閾值更少的渦輪速度而在端口節氣門兩端出現比中心節氣門兩端更大的壓降。

通過增加端口節氣門打開量和降低中心節氣門打開量，可以改善發動機汽缸之間的充氣分布。特別地，在端口節氣門角度的小變化能夠對汽缸充氣產生大影響的情況下，能夠減少用端口節氣門來調節汽缸氣流。作為替代，至汽缸的流量能夠通過中心節氣門調節。以這種方式，可以降低汽缸分布不均的可能性。另外，可以增加中心節氣門打開量，同時端口節氣門打開量減少，從而允許進氣歧管填充空氣，以便當響應于增加的加速器需求而打開端口節氣門時，耦接至發動機的渦輪增壓器更加快速地自旋。

在另一個實施例中，發動機操作方法包含：操作具有中心節氣門和端口節氣門的發動機；在具有第一發動機轉速和扭矩需求的第一模式中，調整中心節氣門和端口節氣門，以便在端口節氣門兩端出現比中心節氣門兩端更大的壓降，以響應于小于閾值的渦輪速度；以及在具有第一發動機轉速和扭矩需求的第二模式中，調整中心節氣門和端口節氣門，以便在中心節氣門兩端出現比端口節氣門兩端更大的壓降，以響應于大于閾值的渦輪速度。

在另一個實施例中，端口節氣門為多個端口節氣門中的一個，并且還包含增加端口節氣門打開量和減少中心節氣門打開量，以響應于多個端口節氣門之間的流量分布差大于閾值流量分布差以及發動機氣流小于閾值氣流。

在另一個實施例中，在通過端口節氣門供應空氣的汽缸的進氣沖程期間，中心節氣門兩端出現比端口節氣門兩端更大的壓降。

在另一個實施例中，在通過端口節氣門供應空氣的汽缸的進氣沖程期間，端口節氣門兩端出現比中心節氣門兩端更大的壓降。

在另一個實施例中，中心節氣門位于端口節氣門上游的發動機進氣路徑內。

在另一個實施例中，一種用于控制發動機的系統包含：發動機，該發動機包括渦輪增壓器、中心節氣門以及多個端口節氣門；和控制器，該控制器包括可執行指令，該可執行指令被存儲在非臨時性存儲器中，以便響應于渦輪增壓器渦輪速度而操作中心節氣門和多個端口節氣門。

在另一個實施例中，所述系統還包含調整中心節氣門和多個端口節氣門中的一個端口節氣門，以便在響應于渦輪增壓器渦輪速度小于閾值而通過一個端口節氣門接收空氣的汽缸的第一進氣沖程期間，一個端口節氣門兩端出現比中心節氣門兩端更大的壓降。

在另一個實施例中，所述系統還包含用于操作中心節氣門和一個端口節氣門的額外的指令，以便在響應于渦輪增壓器渦輪速度大于閾值而通過一個端口節氣門接收空氣的汽缸的第二進氣沖程期間，在中心節氣門兩端出現比一個端口節氣門兩端更大的壓降。

在另一個實施例中，所述系統還包含額外的指令，其用于響應于比閾值更大的多個端口節氣門之間的流量分布差而調整中心節氣門和多個端口節氣門的位置。

在另一個實施例中，所述額外的指令響應于大于閾值的流量分布差而增加多個端口節氣門中的每個的打開量。

在另一個實施例中，所述額外的指令響應于小于閾值的流量分布差而增加多個端口節氣門中的每個的關閉量。