用于涡轮旁路的方法和系统与流程

1.本说明书总体上涉及响应于条件来调整涡轮旁路。

背景技术：

2.发动机可以使用涡轮增压器来提高发动机扭矩和/或动力输出密度。涡轮增压器可以包括涡轮，该涡轮与发动机的排气流一致设置并经由驱动轴联接到与发动机的进气通道一致设置的压缩机。然后，由排气驱动的涡轮可以经由驱动轴向压缩机供应能量以增加进气压力。以这种方式，由排气驱动的涡轮向压缩机供应能量以对压力和进入发动机的空气流增压。因此，增加涡轮的旋转速度可以增加增压压力。期望的增压量可以随发动机的操作而变化。例如，期望的增压在加速期间可能比在减速期间更大。
3.控制增压压力的一种解决方案是在涡轮增压器中使用可变几何涡轮。可变几何涡轮通过改变通过涡轮的排气流来控制增压压力。例如，排气可以从排气歧管流过涡轮喷嘴并流向涡轮叶片。可以改变涡轮喷嘴的几何形状以控制排气接触涡轮叶片的角度和/或改变涡轮叶片上游的入口通道或喉部的横截面积。增加入口通道的横截面积可以允许更多的气体流过通道。此外，流过涡轮叶片的气体的入射角可以影响涡轮的效率，例如，从流中捕获的热力学能量转换成机械能的量。因此，可以通过改变涡轮喷嘴的几何形状来改变涡轮转速和增压压力。
4.可变几何涡轮的设计已被修改产生各种期望的结果。例如，van der wege的美国专利申请9,835,082公开了用于操作多涡管涡轮增压器的系统和方法。多涡管涡轮增压器可以包括用于调整通向涡轮的涡管的气流的叶片。基于期望的涡轮转速来调整叶片以优化排气流。本领域中的其他示例可以包括废气门或与叶片组合的其他形式的旁路，以使排气绕过单涡管涡轮。
5.然而，发明人已经识别出上文描述的方法的一些问题。例如，涡轮壳体和叶片可能在各种条件期间吸附大量热量，这可能延长催化剂预热或导致催化剂温度下降到低于期望温度。在期望催化剂加热的条件期间的废气门的操作可能是不充分的，因为催化剂加热被延长并且在该时间期间排放增加。
6.在具有一个或多个涡管的涡轮系统中旁通排气还存在其他问题。由于不正确的节气门定位，其旁通模式可能会引入egr不足。此外，用于旁通模式的先前方法可能无法使足够量的排气绕过涡轮来阻止对涡轮及其壳体的热损失。因此，需要一种旁通模式，所述旁通模式被配置为在对涡轮壳体的最小热损失的情况下快速加热排气催化剂，同时保持期望的发动机燃烧稳定性。

技术实现要素：

7.在一个示例中，上述问题可以通过用于包括双涡管涡轮增压器的发动机的系统来解决。所述涡轮增压器相对于排气流的方向布置在催化剂的上游。所述系统还包括旁路，所述旁路被配置为将排气引导远离所述双涡管涡轮增压器。多个叶片被配置为调整所述双涡
管涡轮增压器的第一涡管和第二涡管的入口尺寸。一种控制器，其包括存储在其非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使得所述控制器能够响应于催化剂温度低于阈值温度而调整旁通阀和所述多个叶片的位置。以这种方式，可以经由对涡轮旁通的更大控制来更快速地升高催化剂温度。
8.应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
9.图1示出了混合动力车辆中的发动机的示例。
10.图2示出了图1的发动机的涡轮增压器的涡轮的示例性实施例的横截面。
11.图3示出了包括二元流动涡轮的增压发动机系统的示意图。
12.图4示出了图1的发动机的涡轮增压器的涡轮的另一个示例。
13.图5示出了用于响应于需要催化剂加热而调整涡轮增压器操作的高级流程图。
14.图6示出了用于进入涡轮旁路打开模式的方法。
15.图7示出了用于在涡轮旁路打开模式之后进入涡轮旁路关闭模式的方法。
16.图8以图形方式示出了图6和图7的方法的发动机操作序列。
具体实施方式
17.以下描述涉及响应于催化剂温度而调整操作参数。在一个示例中，响应于催化剂温度低于阈值温度，打开双涡管涡轮的旁通阀。催化剂可以布置在流体地联接到发动机的排气通道中，如图1所示。所述发动机可以包括涡轮增压器，所述涡轮增压器包括涡轮和压缩机。在一个示例中，涡轮是可变几何涡轮(vgt)，如图2所示。涡轮可以是双涡管涡轮增压器的两个或更多个涡轮中的一个，如图3所示。旁通阀(其可以布置在涡轮壳体外部或壳体内作为废气门)可以被配置为使排气绕过涡轮的叶轮。图4中示出了包括用于发动机的单独气缸组的入口的涡轮的示例。
18.图5中示出了用于通过绕过涡轮增压器的一个或多个涡管来加热催化剂的方法。图6和图7分别示出了用于执行涡轮旁路打开模式和涡轮旁路关闭模式的方法。图8中示出了发动机操作序列的预示性示例，其示出了在图6和图7的方法期间的发动机状况。
19.现在转到图1，其描绘了内燃发动机10的燃烧室或气缸的示例性实施例。发动机10可以接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数以及来自车辆操作员130经由输入装置132的输入。在这个示例中，输入装置132包括加速踏板和用于产生成比例的踏板位置信号pp的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(本文还称为“燃烧室”)14可包括燃烧室壁136与定位在其中的活塞138。活塞138可联接到曲轴140，使得活塞的往复运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统联接到乘用车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。
20.气缸14可经由一系列进气通道142、144和146接收进气。除了气缸14之外，进气通道146还可与发动机10的其他气缸连通。在一些实施例中，进气通道中的一者或多者可包括
增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出了配置有涡轮增压器的发动机10，该涡轮增压器包括布置在进气通道142与144之间的压缩机174和沿着排气通道148布置的排气涡轮176。在增压装置被配置为涡轮增压器的情况下，压缩机174可以至少部分地由排气涡轮176经由轴180提供动力。包括节流板164的节气门20可以沿着发动机的进气通道设置以改变提供给发动机气缸的进气的流率和/或压力。例如，节气门20可以设置在压缩机174的下游，或替代地，可以设置在压缩机174的上游。
21.除了气缸14之外，排气通道148还可以从发动机10的其他气缸接收排气。排气传感器128被示出为在排放控制装置178的上游联接到排气通道148。例如，传感器128可以从各种合适的传感器中选择以便提供对排气空燃比的指示，所述各种合适的传感器诸如线性氧传感器或uego(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或ego(如所描绘的)、hego(加热型ego)、nox、hc或co传感器。排放控制装置178可为三元催化器(twc)、nox捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。
22.可以由位于排气通道148中的一个或多个温度传感器(未示出)来测量排气温度。替代地，可以基于诸如速度、负载、空燃比(afr)、火花延迟等发动机工况来推断出排气温度。此外，可以通过一个或多个排气传感器128来计算排气温度。应当理解，可以替代地通过本文列出的温度估计方法的任何组合来估计排气温度。
23.发动机10的每个气缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，气缸14被示为包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些实施例中，发动机10的每个气缸(包括气缸14)可包括位于气缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。
24.进气门150可由控制器12通过经由凸轮致动系统151的凸轮致动来控制。类似地，排气门156可以由控制器12经由凸轮致动系统153来控制。凸轮致动系统151和153可以各自包括一个或多个凸轮，并且可以利用凸轮廓线变换系统(cps)、可变凸轮正时(vct)、可变气门正时(vvt)和/或可变气门升程(vvl)系统中的一个或多个，其可以由控制器12操作以改变气门操作。进气门150和排气门156的操作可以分别由气门位置传感器(未示出)和/或凸轮轴位置传感器155和157来确定。在替代实施例中，进气门和/或排气门可通过电动气门致动来控制。例如，气缸14可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括cps系统和/或vct系统的凸轮致动控制的排气门。在其他实施例中，进气门和排气门可以由共同的气门致动器或致动系统或者可变气门正时致动器或致动系统控制。
25.气缸14可以具有压缩比，所述压缩比是当活塞138处于下止点与处于上止点时的容积比。常规地，压缩比在9:1至10:1的范围中。然而，在使用不同燃料的一些示例中，可以增大压缩比。例如，当使用较高辛烷值的燃料或具有较高潜在汽化焓的燃料时，可能发生这种情况。如果使用直接喷射，则由于直接喷射对发动机爆震的影响，压缩比也可能会增大。
26.在一些实施例中，发动机10的每个气缸可包括用于发起燃烧的火花塞192。点火系统190可在选择操作模式下响应于来自控制器12的火花提前信号sa而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。
27.在一些实施例中，发动机10的每个气缸可以配置有用于向气缸输送燃料的一个或多个喷射器。作为非限制性示例，气缸14被示出为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可以被配置为输送经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统8接收的燃料。替代地，
燃料可以通过单级燃料泵在较低压力下输送，在这种情况下直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间比在使用高压燃料系统的情况下更受限制。此外，燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。
28.燃料喷射器166被示为直接联接到气缸14，以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号fpw-1的脉冲宽度成比例地直接向气缸中喷射燃料。以这种方式，燃料喷射器166向气缸14中提供所谓的燃料直接喷射(在下文中被称为“di”)。尽管图1示出了喷射器166被定位到气缸14的侧部，但是喷射器166替代地可位于活塞的顶部上方，诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的较低挥发性，因此当使用醇基燃料操作发动机时，此类位置可以改善混合和燃烧。替代地，喷射器可以位于进气门顶部上方和附近以改善混合。
29.燃料喷射器170被示出为以某一配置布置在进气道146中而不是在气缸14中，所述配置向气缸14上游的进气道中提供所谓的燃料进气道喷射(在下文中称为“pfi”)。燃料喷射器170可与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号fpw-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。注意，单个驱动器168或171可用于两个燃料喷射系统，或者如所描绘的，可使用多个驱动器，例如用于燃料喷射器166的驱动器168和用于燃料喷射器170的驱动器171。
30.燃料喷射器166和170可具有不同的特性。这些不同的特性包括大小差异，例如，一个喷射器与另一个相比可以具有更大的喷射孔。其他差异包括但不限于不同喷雾角、不同操作温度、不同靶向、不同喷射正时、不同喷雾特性、不同位置等。此外，根据喷射器166与170当中的所喷射燃料的分布比率，可实现不同效果。
31.在气缸的单个循环期间，燃料可通过两个喷射器输送到气缸。例如，每个喷射器可输送在气缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。因此，甚至对于单个燃烧事件，可以在不同的时间从进气道喷射器和直接喷射器喷射所喷射的燃料。此外，对于单个燃烧事件，每次循环可执行输送的燃料的多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或者它们的任何适当组合期间执行多次喷射。
32.如上所述，图1仅示出了多缸发动机的一个气缸。因此，每个气缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、一个或多个燃料喷射器、火花塞等。应当明白的是，发动机10可以包括任何合适数量的气缸，包括2、3、4、5、6、8、10、12个或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一个可包括通过图1参考气缸14所描述和描绘的各种部件中的一些或全部。
33.发动机还可以包括一个或多个排气再循环通道以用于将排气的一部分从发动机排气口再循环到发动机进气口。因此，通过使一些排气再循环，可以影响发动机稀释，这可以通过减少发动机爆震、峰值气缸燃烧温度和压力、节流损失和nox排放来提高发动机性能。在所示的实施例中，排气可以经由egr通道141从排气通道148再循环到进气通道144。可以通过控制器12经由egr阀143来改变提供到进气通道144的egr量。此外，egr传感器145可以布置在egr通道内，并且可以提供排气的一个或多个压力、温度和浓度的指示。
34.控制器12在图1中被示为微计算机，其包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被示为只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(maf)的测量值；来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却
剂温度(ect)；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的表面点火感测信号(pip)；来自节气门位置传感器的节气门位置(tp)；和来自传感器124的歧管绝对压力信号(map)。发动机转速信号(rpm)可以由控制器12根据信号pip来生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号map可以用于提供对进气歧管中的真空或压力的指示。其他传感器可包括联接到燃料系统的燃料箱的燃料水平传感器和燃料成分传感器。
35.存储介质只读存储器110可以用表示可由处理器106执行的指令的计算机可读数据来编程，这些指令用于执行下面描述的方法以及预期但未具体列出的其他变型。
36.在一些示例中，车辆5可以是具有可供用于一个或多个车轮59的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。当接合一个或多个离合器56时，发动机10的曲轴40以及电机52经由变速器54而连接到车轮59。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴40与电机52之间，并且第二离合器56设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便将曲轴40与电机52和与其连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54和与其连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以以各种方式配置，包括被配置为并联、串联或混联式混合动力车辆。
37.电机52从牵引电池61接收电力以向车轮59提供扭矩。电机52还可以例如在制动操作期间作为发电机操作以提供电力来给电池61充电。
38.排气通过涡轮176的流动可以由图2中的涡轮176的示例性实施例进一步示出。先前介绍的部件在此附图和后续附图中可以相同地编号。涡轮176可以包括蜗壳或壳体202，其包围涡轮喷嘴210和具有涡轮叶片222的涡轮叶轮220。例如，壳体202可以包括与涡轮喷嘴210连通的入口通道204。因此，排气可以从排气通道148通过入口通道204、通过涡轮喷嘴210、跨过涡轮叶轮220和涡轮叶片222流入出口通道206，并流出到排气通道148流向排放控制装置178。此外，通过改变涡轮喷嘴210的几何形状，可以调节通过涡轮176的排气流，例如气体的膨胀，这也可以控制涡轮176的旋转速度。可以经由与控制器12联接的信号线来控制和/或监测涡轮喷嘴210(图1)。
39.在一个示例中，涡轮喷嘴210可以为大致环形并与涡轮叶轮220和驱动轴180共享中心轴线230。涡轮喷嘴210可以周向地围绕涡轮叶轮220和涡轮叶片222，从而围绕涡轮叶片222形成环。换句话说，涡轮叶轮220和涡轮喷嘴210可以是同轴的和同心的。
40.为了改变通过可变几何涡轮的涡轮喷嘴(诸如上文图2所述的涡轮喷嘴210)的气流，涡轮喷嘴可以包括喷嘴叶片系统，该喷嘴叶片系统包括多个滑动叶片和固定叶片，所述多个滑动叶片和固定叶片布置在气流从排气歧管到涡轮的直接路径中。喷嘴叶片系统包括开口，所述开口可以变窄或变宽以基于要输送到发动机(诸如图1的发动机10)的期望增压压力来管理到达涡轮叶轮的流量。另外或替代地，可以调整喷嘴叶片系统以阻挡入口通道204的开口，使得阻止排气流到涡轮叶片222。下面更详细地描述调整喷嘴叶片系统。
41.现在转到图3，其示出了包括二元流或双涡管涡轮392的增压发动机系统300的示意图，所述增压发动机系统可以包括在汽车的推进系统中。发动机301可以至少部分地由包括控制器341的控制系统和来自车辆操作员305经由输入装置303的输入来控制。在该示例
中，输入装置303包括加速踏板和用于生成比例踏板位置信号pp的踏板位置传感器307。在一个示例中，发动机301可以与图1的发动机10类似地使用，并且控制器341可以与图1的控制器12类似地使用。
42.发动机301可以包括多个燃烧室(即，气缸)。在图3所示的示例中，发动机301包括以直列4缸配置来布置的燃烧室321、323、325和327。然而，应当理解，虽然图3示出了四个气缸，但是发动机301可以包括呈任何配置的任何数量的气缸，例如，v-8、v-6、i-6、v-12、对置4缸等。图3还可以表示两个v-8发动机组中的任一组。
43.发动机301的每个燃烧室(即，气缸)可以包括燃烧室壁与定位在其中的活塞(图1中未示出)。活塞可以联接到曲轴，使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴可以经由例如中间变速器系统联接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可以经由飞轮联接到曲轴以实现发动机301的起动操作。
44.每个燃烧室可以经由进气通道319从进气歧管309接收进气。进气歧管309可以经由进气道联接到燃烧室。例如，进气歧管309在图3中示出为分别经由进气道311、313、315和317联接到气缸321、323、325和327。每个相应的进气道可以向相应的气缸供应空气和/或燃料以用于燃烧。
45.每个燃烧室可以经由与其联接的排气道排出燃烧气体。例如，排气道331、333、335、337在图3中示出为分别联接到气缸321、323、325、327。每个相应的排气道可以将排气燃烧气体从相应的气缸引导到排气歧管或排气通道。在本示例中，排气歧管是分开的排气歧管，其中选定气缸的排气道将排气引导到不同的排气歧管。在本描绘中，排气道331和337将气缸321和327的排气燃烧气体引导到排气歧管段365，而排气道333和335将气缸323和325的排气燃烧气体引导到排气歧管段367。在替代示例中，排气道331、333、335、337中的每一个可以将来自相应气缸的排气燃烧气体引导到共同的未分开的排气歧管。每个气缸进气道可以经由进气门与气缸选择性地连通。例如，气缸321、323、325和327在图3中示出为分别具有进气门348、350、352和354。同样地，每个气缸排气道可以经由排气门与气缸选择性地连通。例如，气缸321、323、325和327在图3中示出为分别具有排气门356、358、360和362。在一些示例中，每个燃烧室可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
46.每个进气门和排气门可以由进气凸轮和排气凸轮操作，如图1所示。替代地，进气门和排气门中的一个或多个可以由机电控制的阀线圈和电枢总成来操作。进气凸轮的位置可以由进气凸轮传感器确定。排气凸轮的位置可以由排气凸轮传感器确定。以这种方式，气缸321、323、325、327可以是图1的气缸14的非限制性示例。
47.进气通道319可以包括具有节流板366的节气门364。在该特定示例中，节流板366的位置可以通过控制器341经由提供到与节气门364包括在一起的电动马达或致动器的信号来改变，即通常称为电子节气门控制(etc)的配置。以这种方式，可以操作节气门364以改变提供给燃烧室的进气。节流板366的位置可以通过来自节气门位置传感器368的节气门位置信号tp提供给控制器341。进气通道319可以包括质量空气流量传感器370和歧管空气压力传感器372，以向控制器341提供相应的信号maf和map。
48.在图3中，燃料喷射器被示出为直接联接到燃烧室，以与经由例如电子驱动器从控制器341接收的信号fpw的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到所述燃烧室中。例如，燃料喷射器374、376、378和380在图3中示出为分别联接到气缸321、323、325、327。以这种方式，
燃料喷射器向燃烧室中提供所谓的燃料直接喷射。例如，每个相应的燃料喷射器可以安装在相应燃烧室的侧部中或相应燃烧室的顶部中。在一些示例中，燃料喷射器被示为以如下配置布置在进气歧管309中：提供所谓的到相应燃烧室上游的进气道中的进气道燃料喷射。虽然图3中未示出，但是燃料可以通过燃料系统输送到燃料喷射器，所述燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料轨。
49.发动机301的燃烧室可以在具有或不具有点火火花的情况下以压缩点火模式操作。在一些示例中，无分电器点火系统(未示出)可以响应于控制器341向联接到燃烧室的火花塞提供点火火花。例如，火花塞382、384、386和388在图3中示出为分别联接到气缸321、323、325、327。
50.发动机301可以包括涡轮增压器390。涡轮增压器390可以是图1的涡轮增压器的非限制性示例。涡轮增压器390可以包括联接在公共轴396上的涡轮392和压缩机394。当从发动机301排出的排气流的一部分撞击在涡轮392的叶片上时，可导致涡轮的叶片围绕公共轴旋转。压缩机394和涡轮392可旋转地联接到公共轴396，使得当致使涡轮392的叶片旋转时可以致动压缩机394。当被致动时，压缩机394随后可以将加压的气体引导到进气歧管309，随后可以将其引导到发动机301。以这种方式，涡轮增压器390可以被配置用于向发动机进气口提供增压空气充气。
51.涡轮增压器390可以被配置为多涡管涡轮增压器，其中涡轮包括多个涡管。在所描绘的实施例中，涡轮392包括两个涡管：第一涡管395和第二涡管397。第一涡管可以是外涡管，而第二涡管可以是内涡管。替代地，涡管可以相对于彼此横向定位。涡管可以被称为高流量涡管和低流量涡管，其中高流量涡管是在高流量条件下改善涡轮响应的涡管，并且其中低流量涡管是在低流量条件下改善涡轮响应的涡管。在一个示例中，低流量涡管是外涡管，而高流量涡管是内涡管。在替代示例中，低流量涡管是内涡管，而高流量涡管是外涡管。
52.每个涡管可以经由不同的排气歧管段和不同的入口从一组不同的气缸接收排气。具体地，来自气缸321和327的排气可以沿着第二排气进入路径304流动到第二涡管397中，而来自气缸323和325的排气沿着第一排气进入路径302流动到第一涡管395中。另外，具有连通阀371的导管369可以将排气歧管段365与涡轮392上游的排气歧管段367联接。在这样做时，可以在需要时将来自所有气缸的排气引导到涡管中的每一个。
53.在一个示例中，第一涡管395和第二涡管397可以是图1和图2的涡轮176的非限制性示例。因而，第一涡管395和第二涡管397中的每一者可以包括被配置为基于期望的涡轮转速和期望的排气流率进行调整的喷嘴叶片。在一个示例中，喷嘴叶片可以移动到关闭位置，从而密封第一涡管395和第二涡管397中的一者或多者。
54.旁通阀310可以联接在涡轮392两端。具体地，旁通阀310可以包括在联接在排气涡轮的入口与出口之间的旁路308中。通过调整旁通阀310的位置，可以调整绕过涡轮392流动的排气量。虽然所描绘的示例示出了将排气歧管段367联接到涡轮392的出口的旁路308，但是在替代示例中，旁路308可以另外或替代地将排气歧管段365联接到涡轮的出口。然而，为了减少封装，可以调整涡轮392的叶片，使得来自排气歧管段365和376的排气可以各自被引导通过旁路308，使得在一些条件期间所有排气可以绕过涡轮392。
55.排气也可以从排气歧管段365、367中的一个或两个(本文中描绘为仅从排气歧管段365再循环)经由排气再循环(egr)通道328再循环到进气通道319。egr通道328可以包括
用于控制egr量的egr阀330以及用于控制输送到发动机进气口的egr的温度的egr冷却器。
56.离开涡轮392和/或旁通阀310的排气可以通过排放控制装置312，所述排放控制装置可以是图1的排放控制装置178的非限制性示例。在一个示例中，排放控制装置312可以包括多个催化剂砖。在一个示例中，排放控制装置312布置在旁路308与排气通道343之间的接口的阈值距离内。在一个示例中，阈值距离是基于排放控制装置312与接口之间允许的最小距离。在通过排放控制装置312之后，排气可以被引导到排气尾管314。
57.在一些示例中，控制器341可以是常规微计算机，其包括：微处理器单元、输入/输出端口、只读存储器、随机存取存储器、保活存储器和常规数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器341在图3中被示出为还接收来自联接到发动机301的传感器(诸如先前参考图2描述的传感器)的各种信号。基于来自各种传感器的输入，控制器341可以被配置为执行各种控制程序并致动一个或多个发动机致动器。除了先前参考图1和图2描述的致动器之外，致动器还可以包括例如进气节气门364、egr阀320、旁通阀310和涡轮喷嘴。
58.例如，调整旁通阀310的位置可以包括调整旁通阀的致动器以将排气流调整远离涡轮392。在一个示例中，可以响应于催化剂温度(诸如排放控制装置312的温度)低于阈值温度来调整旁通阀310的位置。催化剂温度可以由布置在排放控制装置312下游的温度传感器334感测。来自温度传感器334的反馈可以被发送到控制器341，所述控制器可以用于确定是否需要调整旁通阀310和涡轮392操作。在本公开的一个示例中，控制器可以向涡轮喷嘴叶片的致动器发信号以将叶片致动到完全关闭位置。然后，控制器可以向旁通阀310的致动器发信号以将旁通阀310致动到完全打开位置。因此，第一进入路径302和第二进入路径304中的排气可以被引导到旁路308并远离涡轮392。在一个示例中，完全关闭叶片并完全打开旁通阀可能导致所有排气绕过涡轮392。另外或替代地，控制器341可以在排气旁通期间向egr阀330的致动器发信号以调整其位置以加热排放控制装置312。下面更详细地描述通过绕过涡轮392来加热排放控制装置312。
59.现在转到图4，其示出了涡轮410的实施例400，所述涡轮包括流体地联接到第一排气进入路径302的第一入口和流体地联接到第二排气进入路径304的第二入口。第一入口可以仅从包括图3的气缸323和325的第一气缸组接收排气，并且第二入口可以仅从包括图3的气缸321和327的第二气缸组接收排气。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，气缸组可以被不同地配置。例如，气缸组可以被划分为包括相邻的气缸而不是外气缸和内气缸。
60.涡轮410包括互连通道402，其中来自第一入口和第二入口的排气可以在流动到涡轮叶片412之前混合。在催化剂加热模式期间，可以调整条件以使排气流动到旁路306，诸如打开旁通阀(例如，图3的旁通阀310)并调整涡轮叶片412的一个或多个叶片以阻挡排气流到所述一个或多个叶片。在一个示例中，调整第一入口与第二入口之间的压力平衡以促进期望量的egr流到egr通道328，同时还维持第二入口的压力，使得来自第二入口的气体流动通过互连通道402、通过第一入口并进入旁路306。通过这样做，可以限制(例如，阻挡)通过涡轮的排气流，并且引导排气绕过涡轮。
61.可以通过调整节气门位置(诸如节气门364)来调整压力平衡，这可以直接或间接地导致对egr阀330的调整。通过这样做，可以设定egr速率，这可以调整第二入口的压力。例如，打开更多的egr阀位置可以对应于较低的第二入口压力。另外，可以调整旁通阀以调整第一入口的压力，其中打开更多的旁通阀位置可以对应于较低的第一入口压力。因此，在一
个示例中，在催化剂加热模式期间，egr阀可以比旁通阀关闭得更多，以允许来自第二气缸组的气体在旁路306中与来自第一气缸组的气体混合。
62.在本文呈现的方法中，图1至图4中的任一者的实施例可以用于执行催化剂加热模式。因此，可以利用双涡管涡轮(例如，图3的涡轮392)或分流式涡轮(例如，图4的涡轮410)来执行所述方法。图1至图4示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。至少在一个示例中，如果被示出为直接彼此接触或直接联接，则此类元件可以分别称为直接接触或直接联接。相似地，至少在一个示例中，被示出为彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。作为一个示例，呈彼此共面接触搁置的部件可被称为共面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，仅在其间具有空间并且没有其他部件的彼此相隔定位的元件可被称作如此。作为又一示例，被示出为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可被称为相对于彼此如此。此外，如图中所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于图的竖直轴线而言的，并用于描述图的元件相对于彼此的定位。因此，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件竖直地定位在其他元件的上方。作为另一个示例，附图内描绘的元件的形状可被称为具有那些形状(例如，诸如为圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，被示出为彼此交叉的元件可被称为交叉元件或彼此交叉。更进一步地，在一个示例中，被示出为在另一元件内或被示出为在另一元件外部的元件可被称为如此。应当理解，被称作“基本上类似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1％至5％的偏差内)而彼此不同。
63.现在转到图5，其示出了用于加热排气催化剂的方法500的高级流程图。用于实施方法500和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图1和图3描述的传感器)接收的信号来执行。根据下面描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。下面描述的方法可以结合图1、图2和图3或图4中所示的一个或多个系统来执行。
64.方法500在502处开始，其包括确定、估计和/或测量当前操作参数。当前操作参数可以包括但不限于歧管真空度、节气门位置、发动机转速、发动机温度、排气温度、egr流率、排气流率和空燃比中的一者或多者。
65.方法500可以前进到504，其包括确定是否需要催化剂加热。如果催化剂的温度低于阈值温度，则可能需要催化剂加热。在一个示例中，催化剂可以与图3的排放控制装置312相同，其中来自温度传感器的反馈可以用于估计催化剂的温度。在一个示例中，可以将来自温度传感器的反馈输入到查表中，其中与反馈相对应的催化剂温度可以是查表的输出。可以将催化剂温度与阈值温度进行比较，其中如果催化剂温度低于阈值温度，则可能需要加热。阈值温度可以是非零正数。在一个示例中，阈值温度基于催化剂的起燃温度。
66.催化剂加热还可以包括一个或多个进入条件，诸如空燃比高于阈值比。阈值比可以基于可容忍的最高排放量以及燃烧稳定性。这可能是由于在催化剂加热期间质量空气流率和增压降低，如下面将详细描述。
67.另一个示例性进入条件可以包括其中增压需求低于阈值需求。在一个示例中，阈值需求基于小于双涡管涡轮的最大容量。在一些示例中，另外或替代地，阈值需求可以基于
最大容量的一半。在其他示例中，另外或替代地，阈值需求可以是零。因此，在催化剂加热期间可以不进一步踩下加速踏板。
68.如果不需要催化剂加热，则方法500可以前进到506，其包括维持旁通阀关闭。因此，排气可以流到涡轮的第一涡管和第二涡管中的一者或多者。因此，控制器可以不向旁通阀的致动器发信号以将旁通阀调整到关闭位置之外。
69.如果需要催化剂加热，则方法500可以前进到508，其包括打开旁通阀。在一个示例中，打开旁通阀可以包括其中控制器向旁通阀的致动器发信号以克服弹簧或其其他阻力元件并将旁通阀移动到至少部分打开位置。在一个示例中，控制器可以向致动器发信号以将旁通阀打开到完全打开位置。在一些示例中，旁通阀可以仅调整到完全关闭位置或完全打开位置，这可以相对于可变位置受控旁通阀降低旁通阀的成本和复杂性。在其他示例中，另外或替代地，旁通阀可以调整到完全关闭位置、完全打开位置或它们之间的位置，虽然这可能增加制造成本，但是可以实现绕过涡轮的排气流的更大微调，这可以提高燃料经济性并减少排放。
70.通过使排气绕过涡轮，由于涡轮的焓降低，质量空气流率降低。如上所述，催化剂加热的进入条件可以包括增压需求降低的情况。此外，可以结合egr阀调整进气节气门以满足催化剂加热期间的最小空燃比需求，以减少排放并维持燃烧稳定性。下面更详细地描述进气节气门和egr阀的调整。
71.方法500可以前进到510，其包括调整涡轮叶片以调整涡轮涡管的限制。可以经由从控制器发送到其致动器的信号来调整叶片以阻挡涡管入口的至少一部分。在一个示例中，多个第一叶片调整第一涡管的入口开口，并且多个第二叶片调整第二涡管的入口开口。第一单个致动器可以被配置为致动多个第一叶片中的每一个，并且第二单个致动器可以被配置为致动多个第二叶片中的每一个，从而相对于单独地致动每个叶片降低制造成本。另外或替代地，多个第一叶片和第二叶片中的每个叶片可以经由对应的致动器致动，使得每个叶片可以被单独地致动，从而在涡轮内提供更大的流量控制。在一个示例中，调整叶片以完全关闭第一涡管和第二涡管的入口，使得排气绕过涡管中的每一者并直接流向催化剂。作为另一个示例，另外或替代地，仅第一涡管的叶片可以被致动到完全关闭位置，使得来自一个发动机组的排气可以继续流到第二涡管，而来自另一组的排气绕过第一涡管并且直接流向催化剂。因此，在催化剂加热期间可以继续满足一定量的增压需求。另外或替代地，响应于催化剂的温度与阈值温度之间的差，多个第二叶片可以比多个第一叶片打开得更大，其中随着差的增加，第二叶片打开到更大的幅度。
72.方法500可以前进到512，其包括调整发动机状况以增加排气温度。在一个示例中，发动机是柴油发动机，其中调整所命令的燃料质量和燃料喷射正时中的一者或多者。例如，在延迟燃料喷射正时以增加流向催化剂的排气的温度时，由于进气质量空气流量减少，所命令的燃料质量可能减少。通过这样做，催化剂加热可以更快速地进行。所命令的燃料质量的减少和喷射正时的延迟可以与燃烧稳定性平衡地发生。在一个示例中，基于当前发动机转速和发动机负载的燃烧稳定性，将所命令的燃料质量减小到最小值，并且将喷射正时延迟到最大值。
73.在一些示例中，另外或替代地，发动机可以是火花点火发动机。因此，可以结合延迟的燃料喷射正时来调整(例如，延迟)点火正时。另外或替代地，可以不延迟燃料喷射正
时，而延迟点火正时。
74.现在转到图6，其示出了用于执行涡轮旁路打开模式的方法600。方法600在602处开始，其包括确定催化剂温度是否低于阈值温度。如上所述，阈值温度可以基于催化剂的起燃温度。可以基于从温度传感器输入到将催化剂下游的排气温度与催化剂温度相关的查表中的反馈来估计催化剂温度。
75.如果催化剂温度不低于(例如，大于或等于)阈值温度，则方法600可以前进到604，其包括维持旁通阀关闭，类似于图5的方法500的506。
76.如果催化剂温度低于阈值温度，则方法600可以前进到606，其包括进入涡轮旁路打开模式。涡轮旁路打开模式可以包括调整发动机的一个或多个工况以增强涡轮旁路模式的进入条件和工况。
77.方法600可以前进到608，其包括确定在当前发动机转速和/或当前发动机负载下的进气节气门打开设定点。进气节气门打开设定点可以基于发动机压力差、egr流率和通过排气尾管的no
x
输出中的一者或多者。在一个示例中，可能需要相对恒定的歧管绝对压力(map)来提供期望的egr流率。egr流率可以对应于相对小的map范围，其中所述小的map范围对应于进气节气门设定点。另外或替代地，进气节气门打开设定点可以基于一定位置范围，在所述位置范围中在涡轮旁路打开模式期间针对当前发动机转速和负载的排放小于阈值水平并且燃烧稳定性大于阈值稳定性。排放的阈值水平可以基于当地管理机构标准并且是非零正数。阈值稳定性可以基于期望的燃烧稳定性，其中小于阈值稳定性的稳定性可能导致爆震、失火等。
78.方法600可以前进到610，其包括将节气门调整到最低进气节气门打开设定点。也就是说，节气门可以被致动到进气节气门打开设定点的最小打开位置(例如，设定点的最小打开位置)，以允许在涡轮旁路打开模式期间维持期望的egr流率同时满足排放和燃烧稳定性条件。以这种方式，基于节气门位置、发动机转速和发动机负载的发动机两端的压力差可以足够低以在涡轮旁路打开模式期间维持期望的egr流率。可以基于egr期望流率将egr阀进一步调整到打开位置。在一个示例中，egr期望流率是基于涡轮旁路打开模式期间的no
x
产量，其中egr期望流率可以随着no
x
产量的增加而增加。
79.在一些示例中，另外或替代地，节气门可以机械地连接到egr阀，使得一个的致动可以导致另一个的致动。这种示例可以包括链接的单个致动器，其中egr阀和节气门串联使用来控制egr流率。因此，控制器可以向链接的单个致动器发信号以致动节气门，其中节气门的致动导致节气门和egr阀中的每一者的位置改变。
80.方法600可以前进到612，其包括打开旁通阀，如上面关于图5的方法500的508所述。
81.方法600可以前进到614，其包括关闭涡轮叶片。在一个示例中，旁通阀被致动到完全打开位置并且涡轮叶片被致动到完全关闭位置以增加绕过涡轮的排气量。在一些示例中，另外或替代地，这可以使绕过涡轮的排气量最大化，其中由发动机产生的排气的80％或更多可以绕过涡轮。在一个示例中，由于在涡轮旁路打开模式期间升高的egr需求，涡轮叶片可能已经处于更关闭的位置。
82.在方法600的一些示例中，响应于在催化剂温度低于阈值温度时存在增压需求，可以在涡轮旁路打开模式期间调整叶片和/或旁通阀中的一者或多者的位置。如上所述，第一
涡管可以包括多个第一叶片，并且第二涡管可以包括多个第二叶片。如果存在增压需求，则可以调整多个第一叶片和/或多个第二叶片以允许排气流过其中。涡轮喷嘴叶片可以持续地打开，直到满足增压需求。在一个示例中，响应于增压需求而最初打开对应于距旁路最远的涡轮涡管的多个叶片，这可以在涡轮旁路打开模式期间提供通过对应涡管的更可靠的排气流。
83.方法600可以前进到616，其包括基于发动机转速和/或发动机负载来调整燃料喷射条件。在一个示例中，基于no
x
排放物来调整燃料喷射条件。在一个示例中，减小燃料喷射量以减少no
x
产量。另外或替代地，如果no
x
产量小于阈值产量，则燃料喷射量可以响应于增加的驾驶员需求而增加。此外，可以调整燃料喷射条件以增加排气温度，诸如延迟燃料喷射正时、增加后喷射燃料质量等。
84.方法600可以前进到618，其包括继续监测发动机转速和发动机负载。
85.方法600可以前进到620，其包括基于发动机转速和/或发动机负载来调整节气门位置和燃料喷射条件。因此，可以继续满足在涡轮旁路打开模式期间的基于发动机转速和发动机负载的排放和燃烧稳定性条件，同时还满足期望的egr流率。
86.方法600可以前进到622，其包括确定催化剂温度是否高于或等于阈值温度。如果催化剂温度不高于或等于阈值温度，则所述方法可以继续监测发动机转速和/或负载并基于发动机转速和发动机负载来调整节气门位置和燃料喷射。
87.如果催化剂温度大于或等于阈值温度，则催化剂可以被充分加热，并且方法600可以前进到图7的702。
88.现在转到图7，其示出了用于执行涡轮旁路关闭模式的方法700。在图6的方法600的622处为“是”之后，方法700开始于702，其包括进入涡轮旁路关闭模式。涡轮旁路关闭模式可以包括当旁通阀关闭并且节流叶片打开时调整在图6的方法600的涡轮旁路打开模式期间配置的条件。
89.方法700可以前进到704，其包括命令涡轮旁通阀关闭。在一个示例中，控制器可能不再为涡轮旁通阀的致动器提供动力，这可能导致弹簧或其他弹性构件的回弹力迫使旁通阀到达完全关闭位置。因此，气体可能不再流过旁路。
90.方法700可以前进到706，其包括将涡轮喷嘴叶片调整到至少部分打开位置。可以在旁通阀关闭时打开叶片，以在旁通的排气量减少并且涡轮转速增加时减轻压力过冲。在一个示例中，叶片开度的大小可以与旁通阀关闭的大小结合当前排气流量质量成比例。例如，当旁通阀移动到更加关闭的位置时，叶片可以移动到更加打开的位置。
91.方法700可以前进到708，其包括独立于旁通阀位置调整节气门位置。可以基于踏板位置、期望的空燃比、驾驶员需求、燃烧稳定性等中的一者或多者来调整节气门位置。
92.方法700可以前进到710，其包括独立于旁通阀位置调整燃料喷射器操作。可以基于踏板位置、期望的空燃比、驾驶员需求、节气门位置燃烧稳定性等中的一者或多者来调整燃料喷射器操作。
93.现在转到图8，其示出了说明在图6的方法600的涡轮旁路打开模式以及从涡轮旁路打开模式到图7的方法700的涡轮旁路关闭模式的转变期间调整的各种发动机工况的曲线图800。曲线图810示出了催化剂温度，并且虚线812示出了阈值催化剂温度。曲线图820示出了涡轮温度，虚线822示出了下限阈值涡轮温度，并且虚线824示出了上限阈值涡轮温度。
曲线图830示出了节气门位置，虚线832示出了打开设定点范围的下端，并且虚线834示出了打开设定点范围的上端。曲线图840示出了旁通阀位置。曲线图850示出了涡轮喷嘴叶片的位置。时间沿着横坐标从图的左侧到右侧增加。
94.在t1之前，催化剂温度低于阈值催化剂温度(曲线图810和虚线812)。如上所述，阈值催化剂温度可以基于催化剂的起燃温度。涡轮温度(曲线图820)大于上限阈值涡轮温度(虚线824)。在一个示例中，上限阈值涡轮温度是非零正值。上限阈值涡轮温度可以等于排气温度。因此，涡轮可以加热流过其中的排气。在一个示例中，在松加速器踏板期间，涡轮温度可以高于排气温度。因此，如果涡轮温度高于排气温度，则可以不响应于催化剂温度低于阈值催化剂温度而发起涡轮旁路打开模式。以这种方式，可以利用较高的涡轮温度来加热催化剂而不执行涡轮打开旁路模式。因此，可以基于期望的稀释度或驾驶员需求来维持节气门位置(曲线图830)。旁通阀保持在完全关闭位置(曲线图840)。涡轮喷嘴叶片可以完全打开(曲线图850)，使得排气可以流到涡轮涡管中的每一个。
95.在t1处，涡轮温度降低到低于排气温度的温度。因此，涡轮及其壳体可能不再加热排气。催化剂温度仍然低于阈值催化剂温度，因此发起涡轮旁路打开模式。
96.在t1与t2之间，旁通阀移动到完全打开位置，并且涡轮喷嘴叶片移动到完全关闭位置。通过这样做，催化剂温度可以朝向阈值催化剂温度升高，并且涡轮温度可以朝向下限阈值涡轮温度降低。在一个示例中，下限阈值涡轮温度是基于涡轮的期望工作温度。在一个示例中，可以响应于涡轮温度降低到低于下限阈值涡轮温度而退出涡轮旁路打开模式。可以基于跨越虚线832至834的设定点范围的最小打开设定点将节气门位置调整到更关闭的位置，其中所述设定点范围是基于涡轮旁路打开模式期间的期望egr流率结合当前发动机转速和当前发动机负载期间的排放极限和燃烧稳定性。
97.在t2处，催化剂温度达到阈值催化剂温度。因此，可以终止涡轮旁路打开模式，并且可以开始转变到涡轮旁路关闭模式。在t2之后，旁通阀可以移动到完全关闭位置。可以结合旁通阀调整将涡轮叶片移动到完全打开位置。当排气流过涡轮的涡管时，涡轮温度可以开始升高。可以独立于旁通阀位置来调整节气门位置。
98.以这种方式，涡轮可以被配置为在可能需要催化剂加热的状况期间(诸如在冷起动或其他状况期间)旁通排气。涡轮可以包括旁路和多个叶片，所述多个叶片被配置为调整流向涡轮的涡管的排气。调整旁路的旁通阀和多个叶片的技术效果是增加旁通的排气量，这可以增加催化剂的加热速率。通过这样做，可以减少排放。
99.一种系统的实施例包括：发动机，所述发动机包括相对于排气流的方向在催化剂上游的双涡管涡轮增压器；旁路，所述旁路被配置为将排气引导远离所述双涡管涡轮增压器；多个叶片，所述多个叶片被配置为调整所述双涡管涡轮增压器的第一涡管和第二涡管的入口尺寸；控制器，所述控制器包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使得所述控制器能够响应于催化剂温度小于阈值温度来调整旁通阀和所述多个叶片的位置。所述系统的第一示例还包括：其中所述多个叶片包括被配置为调整所述第一涡管的所述入口尺寸的多个第一叶片和被配置为调整所述第二涡管的所述入口尺寸的多个第二叶片。所述系统的第二示例(任选地包括所述第一示例)还包括：其中所述指令使得所述控制器能够响应于所述催化剂温度低于所述阈值温度而关闭所述多个第一叶片和所述多个第二叶片。所述系统的第三示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中所述旁通阀布置
在所述旁路中，并且其中所述旁路从第一排气进入路径上游的排气歧管段分支出来，所述第一排气进入路径被配置为使排气流到所述第一涡管。所述系统的第四示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中排气再循环通道从第二排气进入路径分支，所述第二排气进入路径被配置为使排气流到所述第二涡管。所述系统的第五示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中所述指令还使得所述控制器能够响应于涡轮温度高于上限涡轮温度并且所述催化剂温度低于所述阈值温度而维持所述旁通阀关闭。
100.一种用于操作发动机的方法的实施例包括：使排气流过涡轮增压器的第一涡管；使排气流过所述涡轮增压器的第二涡管；以及响应于催化剂的温度，经由调整所述第一涡管和所述第二涡管中的一者或多者的涡轮喷嘴叶片的位置使排气流过所述涡轮增压器的涡轮旁路通道。所述方法的第一示例还包括：其中使排气流过所述涡轮旁路通道包括将涡轮旁通阀致动到打开位置。所述方法的第二示例(任选地包括所述第一示例)还包括：其中调整所述第一涡管和所述第二涡管中的一者或多者的涡轮喷嘴叶片的所述位置包括：基于所述催化剂的所述温度和增压需求将多个第一喷嘴叶片和多个第二喷嘴叶片中的一者或多者调整到打开位置。所述方法的第三示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中使排气流过所述涡轮旁路通道包括调整节气门位置和排气再循环(egr)阀位置，其中所述节气门位置被调整为基于期望的空燃比和期望的egr流率的位置范围的最小打开设定点位置。所述方法的第四示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中使排气流过所述涡轮旁路通道还包括调整燃料喷射条件。所述方法的第五示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中调整燃料喷射条件包括响应于所产生的no
x
的量而减少所命令的燃料喷射量。所述方法的第六示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中调整燃料喷射条件包括延迟燃料喷射正时。所述方法的第七示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中使排气流过所述涡轮旁路通道包括其中所述催化剂的所述温度低于阈值温度。所述方法的第八示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中响应于所述催化剂的所述温度大于或等于所述阈值温度，从使排气流过所述涡轮旁路通道转变到阻止排气流过所述涡轮旁路通道。
101.一种发动机系统的实施例包括：发动机，所述发动机包括被配置为使排气流到涡轮的第一涡管的第一组气缸和被配置为使排气流到所述涡轮的第二涡管的第二组气缸；涡轮旁路通道，所述涡轮旁路通道包括旁通阀，所述旁通阀被配置为调整从所述第一涡管和所述第二涡管旁通的排气量；以及控制器，所述控制器具有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使得所述控制器能够响应于催化剂的温度大于或等于阈值温度而使排气从所述第一组气缸流到所述第一涡管以及从所述第二组气缸流到所述第二涡管，并且响应于所述催化剂的所述温度小于所述阈值温度而经由打开所述旁通阀来旁通排气。所述方法的第一示例还包括：其中所述指令还使得所述控制器能够通过将所述第一涡管的多个第一叶片致动到关闭位置来旁通仅来自所述第一组气缸的排气，并且其中来自所述第二组气缸的排气经由处于打开位置的多个第二叶片流到所述第二涡管。所述方法的第二示例(任选地包括所述第一示例)还包括：其中所述指令还使得所述控制器能够在打开所述旁通阀之前确定满足空燃比进入条件，其中所述空燃比进入条件是基于燃烧稳定性和排放限制。所述方法的第三示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中所述指令还使得所述控制器能够基于所述空燃比进入条件、发动机转速和发动机负载来确定节气门位置范
围，并且其中所述指令还使得所述控制器能够向致动器发信号以将所述节气门位置调整到所述节气门位置范围的最小打开位置。所述方法的第四示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括：其中所述指令还使得所述控制器能够响应于所述催化剂的所述温度大于或等于所述阈值温度而阻止排气绕过所述涡轮，其中经由相对于排气流的方向在所述催化剂的下游布置在排气通道中的温度传感器来感测所述催化剂的所述温度。
102.应注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。本文所述的具体程序可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一个或多个。因此，示出的各种动作、操作和/或功能可按示出的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供。可以根据所使用的特定策略重复执行所示动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。
103.应当理解，本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为许多变型是可能的。例如，以上技术可应用于v型6缸、直列4缸、直列6缸、v型12缸、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
104.如本文所使用，除非另有指定，否则术语“约”被解释为表示所述范围的
±
5％。
105.所附权利要求特别地指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同，也都被视为包括在本公开的主题内。

技术特征：

1.一种系统，其包括：发动机，所述发动机包括相对于排气流的方向在催化剂上游的双涡管涡轮增压器；旁路，所述旁路被配置为将排气引导远离所述双涡管涡轮增压器；多个叶片，所述多个叶片被配置为调整所述双涡管涡轮增压器的第一涡管和第二涡管的入口尺寸；控制器，所述控制器包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使得所述控制器能够：响应于催化剂温度小于阈值温度来调整旁通阀和所述多个叶片的位置。2.如权利要求1所述的系统，其中所述多个叶片包括被配置为调整所述第一涡管的所述入口尺寸的多个第一叶片和被配置为调整所述第二涡管的所述入口尺寸的多个第二叶片。3.如权利要求2所述的系统，其中所述指令使得所述控制器能够响应于所述催化剂温度低于所述阈值温度而关闭所述多个第一叶片和所述多个第二叶片。4.如权利要求2所述的系统，其中所述旁通阀布置在所述旁路中，并且其中所述旁路从第一排气进入路径上游的排气歧管段分支出来，所述第一排气进入路径被配置为使排气流到所述第一涡管。5.如权利要求4所述的系统，其中排气再循环通道从第二排气进入路径分支，所述第二排气进入路径被配置为使排气流到所述第二涡管。6.如权利要求1所述的系统，其中所述指令还使得所述控制器能够响应于涡轮温度高于上限涡轮温度并且所述催化剂温度低于所述阈值温度而维持所述旁通阀关闭。7.一种用于操作发动机的方法，其包括：使排气流过涡轮增压器的第一涡管；使排气流过所述涡轮增压器的第二涡管；以及响应于催化剂的温度，经由调整所述第一涡管和所述第二涡管中的一者或多者的涡轮喷嘴叶片的位置使排气流过所述涡轮增压器的涡轮旁路通道。8.如权利要求7所述的方法，其中使排气流过所述涡轮旁路通道包括将涡轮旁通阀致动到打开位置。9.如权利要求7所述的方法，其中调整所述第一涡管和所述第二涡管中的一者或多者的涡轮喷嘴叶片的所述位置包括：基于所述催化剂的所述温度和增压需求将多个第一喷嘴叶片和多个第二喷嘴叶片中的一者或多者调整到打开位置。10.如权利要求7所述的方法，其中使排气流过所述涡轮旁路通道包括调整节气门位置和排气再循环(egr)阀位置，其中所述节气门位置被调整为基于期望的空燃比和期望的egr流率的位置范围的最小打开设定点位置。11.如权利要求7所述的方法，其中使排气流过所述涡轮旁路通道还包括调整燃料喷射条件。12.如权利要求11所述的方法，其中调整燃料喷射条件包括响应于所产生的no
x
的量而减少所命令的燃料喷射量。13.如权利要求11所述的方法，其中调整燃料喷射条件包括延迟燃料喷射正时。14.如权利要求7所述的方法，其中使排气流过所述涡轮旁路通道包括其中所述催化剂
的所述温度低于阈值温度。15.如权利要求14所述的方法，其还包括响应于所述催化剂的所述温度大于或等于所述阈值温度，从使排气流过所述涡轮旁路通道转变到阻止排气流过所述涡轮旁路通道。

技术总结

本公开提供了“用于涡轮旁路的方法和系统”。提供了用于涡轮增压器的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括响应于催化剂温度低于阈值温度而旁通流向所述涡轮增压器的排气。所述旁通包括打开旁通阀并调整一个或多个涡轮喷嘴叶片的位置。涡轮喷嘴叶片的位置。涡轮喷嘴叶片的位置。

技术研发人员：

贾森

受保护的技术使用者：

福特全球技术公司

技术研发日：

2022.03.21

技术公布日：

2022/10/17