本申請涉及用于減少渦輪增壓發(fā)動機系統中的排氣背壓問題的方法和系統。

背景技術：

發(fā)動機系統可以被構造成具有增壓裝置，諸如渦輪增壓器或機械增壓器，用于提供增壓的空氣充氣和提高的峰值功率輸出。通過一個或多個增壓致動器的作用，可以將增壓壓力調整到期望的設定點，一個或多個增壓致動器包括例如耦接在排氣渦輪兩端的廢氣門(WG)和耦接在進氣壓縮機兩端的壓縮機再循環(huán)閥(CRV)。廢氣門通過控制越過排氣渦輪的排氣流量來調整增壓壓力，而壓縮機再循環(huán)閥被用于壓縮機喘振管理。可以基于前饋和反饋部件調節(jié)每個增壓致動器。

在這樣的增壓發(fā)動機系統中，當發(fā)動機的一個或多個排氣門被命令閉合時，高排氣背壓的存在可以致使發(fā)動機的一個或多個排氣門維持打開或者被強迫打開。排氣門的無意的打開可以導致異常燃燒事件，諸如失火、爆震和/或預點火。同樣地，這可以使發(fā)動機性能退化，以及減少各種發(fā)動機部件的壽命。此外，發(fā)動機排氣排放可以受到不利影響。

由Osburn等人在U.S.8,621,864中示出一種用于控制增壓發(fā)動機系統中的排氣背壓的方法。在其中，基于現有的排氣壓力，調節(jié)廢氣再循環(huán)(EGR)流量以調整進氣流量。具體地，可以通過變更EGR流量以調整排氣壓力從而更改進氣空氣流量。由EGR閥和可變幾何渦輪增壓器(VGT)中的一個或多個可以調節(jié)EGR流量。可以基于現有的排氣壓力和期望的排氣壓力，控制VGT以調節(jié)EGR流量。

然而，本文中的發(fā)明人已經認識到用這樣的方法控制排氣壓力的潛在的問題。作為一個示例，調節(jié)EGR流量可以導致以比期望的速率慢的速率對進氣空氣流量產生改變。詳細地說，進氣空氣流量可以以較慢的速率響應EGR流量的變化。同樣地，較高的排氣背壓可能需要被很快地降低，以便減少異常燃燒事件及它們對部件退化的影響。因此，EGR流量調節(jié)不可以用即時的方式避免由于過大的排氣背壓導致的問題。

技術實現要素：

在一個示例中，上述問題可以由用于控制增壓發(fā)動機系統的方法至少部分地解決，用于控制增壓發(fā)動機系統的方法包括：響應渦輪前(pre-turbine)的排氣壓力大于閾值而調節(jié)進氣節(jié)氣門，而不減少增壓水平并且同時保持氣門正時。這樣，增壓發(fā)動機系統中的排氣背壓可以被保持在不會使發(fā)動機硬件和性能退化的范圍內。

作為一個示例，增壓發(fā)動機系統可以包括渦輪增壓器和耦接在渦輪增壓器的排氣渦輪的下游的微粒過濾器。耦接在渦輪的下游的壓力傳感器可以測量渦輪后的排氣歧管壓力?；诎ɡ缥⒘＿^濾器的負荷和/或渦輪后的排氣壓力的各種發(fā)動機工況可以估計(也就是說，預測或建模)渦輪前排氣壓力。響應渦輪前壓力變得大于閾值(諸如高于可以維持或者強迫汽缸排氣門打開的排氣壓力的閾值)，可以限制到發(fā)動機的進氣空氣流量，而不減少增壓輸出，并且同時保持排氣門正時。例如，可以減少進氣節(jié)氣門開度以削減發(fā)動機進氣空氣流量。然后，不管減少的進氣空氣流量，發(fā)動機控制器的轉矩控制回路可以使用減少的進氣氣流作為輸入，以調節(jié)一個或多個增壓致動器來保持增壓壓力。

這樣，可以減少過大的排氣背壓。通過調節(jié)進氣節(jié)氣門以調整進氣空氣流量，可以獲得進氣充氣的更快的減少。從而，可以減少因過大的排氣背壓而導致異常燃燒事件的發(fā)生，允許提高的發(fā)動機性能和增加的發(fā)動機部件的耐久性。另外，在降低進氣空氣充氣期間通過保持增壓水平，車輛駕駛員體驗可不被退化。總之，可以增強駕駛性能和排放達標率。

應當理解，上面的發(fā)明內容被提供用于以簡化的形式介紹在詳細描述中進一步描述的概念的選擇。并不意味著標識所要求保護的主題的關鍵或必要特征，所要求保護的主題的范圍由所附的權利要求書唯一限定。此外，所要求保護的主題不局限于解決上面所提到的或在本公開的任何部分中的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1是車輛中的示例發(fā)動機系統的示意圖描述。

圖2描繪了基于排氣壓力確定進氣空氣流量削減和相關的轉矩減少的示例控制回路。

圖3A和圖3B說明了響應過大的排氣壓力調節(jié)進氣空氣流量的示例流程圖。

圖4描繪了用于預測耦接在圖1的發(fā)動機系統中的排氣渦輪的上游的排氣壓力的示例流程圖。

圖5呈現響應排氣渦輪的上游的較高的排氣壓力對進氣節(jié)氣門和排氣廢氣門的示例調節(jié)。

圖6說明了響應過大的排氣壓力經由調整正氣門重疊和/或進氣節(jié)氣門的位置對空氣流量進行額外的調節(jié)。

具體實施方式

以下描述涉及用于控制發(fā)動機系統(諸如圖1的示例發(fā)動機系統)中的排氣背壓的系統和方法。同樣地，示例發(fā)動機可以是渦輪增壓發(fā)動機，其中可以基于多個發(fā)動機操作參數，對排氣渦輪的上游的排氣壓力建模(圖4)。排氣渦輪的上游的過大的排氣壓力可以強迫打開發(fā)動機汽缸的排氣門，導致燃燒不穩(wěn)定和發(fā)動機部件的退化。因此，當排氣渦輪的上游的排氣壓力高于閾值時，控制器可以被構造成用于激活例程，諸如圖3A-圖3B中所示的，以減少進氣空氣流量。可以基于致使可用的轉矩減少的控制回路(圖2)削減進氣空氣流量。進氣空氣流量的削減可以通過減少進氣節(jié)氣門的開度實現。額外地或可替換地，可以減少(例如，經由正氣門重疊)將增壓進氣直吹進排氣渦輪的上游的排氣歧管。進氣空氣流量和可用的轉矩的減少的同時，可以通過使各種增壓致動器諸如廢氣門、壓縮機再循環(huán)閥等致動，維持期望的增壓壓力。如果在預先確定的持續(xù)時間內進氣空氣流量的減少沒有導致排氣壓力的減少，則可以降低增壓水平(圖5)。這樣，可以迅速減輕過大的排氣背壓。

現在轉到圖1，圖1示出車輛系統6的示意圖描述。車輛系統6包括發(fā)動機系統100。發(fā)動機系統100包括具有多個汽缸30的發(fā)動機10。在所描述的實施例中，發(fā)動機10是耦接到包括由渦輪18驅動的壓縮機14的渦輪增壓器13的增壓發(fā)動機。新鮮空氣沿著進氣通道42經由空氣過濾器44被引入發(fā)動機10中，并且流到壓縮機14。可以由質量空氣流量(MAF)傳感器22感測進入進氣通道42的周圍空氣的流率。

壓縮機14可以是任何合適的進氣空氣壓縮機，諸如電機驅動的或驅動軸驅動的機械增壓壓縮機。在發(fā)動機系統10中，然而，壓縮機是經由軸19機械耦接到渦輪18的渦輪增壓器壓縮機，渦輪18通過膨脹的發(fā)動機排氣來驅動。因此，渦輪18可以被稱為排氣渦輪18。在一個實施例中，壓縮機和渦輪可以耦接在雙渦旋增壓器內。在另一個實施例中，渦輪增壓器可以是可變幾何渦輪增壓器(VGT)，其中渦輪幾何形狀隨發(fā)動機速度主動變化。

如圖1所示，壓縮機14通過增壓空氣冷卻器46耦接到進氣節(jié)氣門20。增壓空氣冷卻器46可以冷卻離開壓縮機14的壓縮空氣的溫度。例如，增壓空氣冷卻器可以是空氣到空氣或空氣到水熱交換器。布置在壓縮機14的下游的進氣節(jié)氣門20流體耦接到進氣歧管22。進氣節(jié)氣門20可以包括節(jié)流板，并且在一個示例中，可以經由提供到進氣節(jié)氣門20包括的電動馬達或致動器(通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)的構造)的信號，通過控制器12改變進氣節(jié)氣門20的位置(具體地，節(jié)流板的位置)。以該方式，可以操作進氣節(jié)氣門20，以使被提供到發(fā)動機10的進氣歧管22和發(fā)動機10內的多個汽缸的進氣空氣的量變化。

在圖1中所示的實施例中，由歧管空氣壓力(MAP)傳感器124感測進氣歧管22內的空氣充氣的壓力。另外，由歧管空氣溫度(MAT)傳感器127測量進氣歧管22內空氣充氣的溫度。另外，可以由節(jié)氣門入口壓力(TIP)傳感器129感測進氣節(jié)氣門20的上游和壓縮機14的下游的壓縮空氣的壓力。具體地，可以由TIP傳感器129經由測量TIP(還稱為增壓壓力)測量發(fā)動機系統100中的增壓水平。

壓縮機旁通閥92可以被耦接在壓縮機14兩端(例如，在壓縮機14的入口和出口之間)的壓縮機旁通通道90中。壓縮機旁通閥92可以是被構造成在選擇的工況下打開以釋放過量的增壓壓力的常閉閥。例如，在使發(fā)動機速度減小的狀況期間，可以打開壓縮機旁通閥以減少壓縮機喘振。為了減少壓縮機喘振，由壓縮機14壓縮的空氣充氣的至少一部分可以從壓縮機出口經由壓縮機旁通通道90再循環(huán)到壓縮機入口。具體地，在所描述的示例中，來自增壓空氣冷卻器46的下游的壓縮空氣可以被再循環(huán)到壓縮機入口。在可替換的示例中，來自壓縮機14的下游且在增壓空氣冷卻器46的上游的壓縮的空氣可以經由壓縮機旁通通道90朝向壓縮機入口轉移。壓縮機旁通閥92(還稱為壓縮機再循環(huán)閥CRV 92)可以控制從壓縮機出口再循環(huán)到壓縮機入口的壓縮空氣的量。同樣地，基于期望的壓縮機再循環(huán)流量的量，控制器12可以命令壓縮機旁通閥(CBV)92到期望的位置，于是，致動器(例如，電動、液壓等)可以使壓縮機旁通閥92致動。應當理解，CRV 92還可以被控制用于調整增壓壓力。例如，在踩加速器踏板事件期間，可以將CRV 92調節(jié)到更加閉合的(例如，完全閉合的)位置，以使得增壓壓力能夠很快地上升。在本文中，可以禁用或顯著減少壓縮機旁通流量。因此，CRV可以是增壓致動器。

進氣歧管22通過一系列進氣門(未示出系列)流體耦接到一系列燃燒室30(或多個汽缸30)。燃燒室經由一系列排氣門(未示出)進一步耦接到排氣歧管36。在所描繪的實施例中，示出單個排氣歧管36。然而，在其它實施例中，排氣歧管可以包括多個排氣歧管部分。具有多個排氣歧管部分的構造可以使得來自不同的燃燒室的流出物能夠被引導到發(fā)動機系統中的不同位置。

燃燒室30可以被供應一種或多種燃料，諸如汽油、酒精燃料混合物、柴油、生物柴油、壓縮天然氣等。燃料可以經由燃料噴射器66被供應到燃燒室。在所描繪的示例中，燃料噴射器66被構造成用于直接噴射，但是在其它實施例中，燃料噴射器66可以被構造成用于進氣道噴射或節(jié)氣門閥體噴射。另外，每個燃燒室可以包括不同構造的一個或多個燃料噴射器，以使得每個汽缸能夠經由直接噴射、進氣道噴射、節(jié)氣門閥體噴射或其組合接收燃料。在燃燒室中，可以經由火花點火和/或壓縮點火啟動燃燒。

來自排氣歧管36的排氣被引導到渦輪18以驅動渦輪。排氣傳感器128被示出耦接到排放控制裝置70的上游的排氣歧管36。傳感器128可以是用于提供排氣空氣-燃料比的指示的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器或UEGO(通用或寬域廢氣氧傳感器)、雙態(tài)氧傳感器，或者EGO傳感器、HEGO(加熱型EGO)傳感器、NOx傳感器、HC傳感器或CO傳感器。

應當理解，在所描繪的示例中，發(fā)動機系統100不包括被定位在渦輪18的上游的壓力傳感器。供替換的示例發(fā)動機系統可以包括用于感測渦輪前排氣壓力(或排氣背壓)的傳感器。然而，發(fā)動機系統100確實包括沿著排氣管道35緊接地定位在排氣渦輪18的下游的壓力傳感器54。壓力傳感器54可以測量排氣渦輪18的下游的排氣壓力或渦輪后排氣壓力。

離開燃燒室30和排氣歧管36的排氣使經由軸19耦接到壓縮機14的排氣渦輪18旋轉?？刂破?2可以改變經由渦輪增壓器13提供到發(fā)動機的一個或多個汽缸的壓縮量。當期望減少渦輪轉矩時，一些排氣流可以被引導通過廢氣門82以繞過渦輪。廢氣門82(還稱為排氣廢氣門)可以被耦接在渦輪增壓器13中的排氣渦輪18兩端。具體地，廢氣門82可以被包括在被耦接在排氣渦輪18的入口和出口之間的旁通通道80中。通過經由控制器12調節(jié)廢氣門82的位置，可以控制由渦輪增壓器提供的增壓量。因此，廢氣門可以是增壓致動器。在本文中，控制器12可以基于期望的增壓提供信號，以調節(jié)被耦接到廢氣門82的機電致動器。然后，來自渦輪18和廢氣門82的混合流可以流過排放控制裝置70。

一般來說，一個或多個排放控制裝置70可以包括被構造成催化處理排氣流并且從而減少排氣流中的一種或多種物質的量的一個或多個排氣后處理催化劑。例如，排放控制裝置70可以包括被構造成用于捕集和氧化排氣流中的煙粒顆粒的可再生的煙粒過濾器72(還稱為微粒過濾器72)。微粒過濾器72可以處理排氣，并且捕集微粒過濾器中的煙粒以及灰燼顆粒。在一些實施例中，當排氣流稀時，一種排氣后處理催化劑可以被構造成用于從排氣流捕集NOx，并且當排氣流富時，減少所捕集的NOx。在其它示例中，排氣后處理催化劑可以被構造成用于借助于還原劑選擇性地還原NOx。在其它示例中，排氣后處理催化劑可以被構造成用于氧化排氣流中的殘留烴和/或一氧化碳。具有任何這樣的功能的不同的排氣后處理催化劑可以或單獨地或一起被布置在排氣后處理階段中的涂層或其他地方。來自排放控制裝置70和微粒過濾器72的經過處理的排氣的全部或一部分可以經由排氣管道35被釋放到大氣中。

排氣管道35還可以包括排氣傳感器162和溫度傳感器126。下游的排氣傳感器162可以是用于提供排氣成分(諸如NOx、NH₃、EGO等)的濃度的指示的任何合適的傳感器。在所描繪的示例中，傳感器162可以是微粒物質(PM)傳感器。如圖1所示，傳感器162可以位于微粒過濾器72的下游，而在其它實施例中，傳感器162可以被定位在微粒過濾器72的上游。另外，應當理解，不止一個傳感器162可以被提供在任何合適的位置中。具體地，傳感器162可以測量微粒過濾器72的下游和排放控制裝置70的下游的微粒物質的質量或濃度。同樣地，傳感器162可以是煙粒傳感器。傳感器162可以可操作地耦接到控制器12，并且可以與控制器12通信，以指示離開微粒過濾器72(和排放控制裝置70)且流過排氣管道35的排氣中微粒物質的濃度。在本文中，傳感器162還可以估計微粒過濾器72的負荷。

根據工況，排氣的一部分可以從渦輪18的下游的排氣管道35經由排氣再循環(huán)(EGR)通道50再循環(huán)到壓縮機14的上游的進氣通道42。排氣的一部分可以經由EGR冷卻器51和LP_EGR閥52流過EGR通道50。以該方式，可以啟用低壓排氣再循環(huán)(LP-EGR)。在一些實施例中，除了LP-EGR之外，還可以啟用高壓排氣再循環(huán)(HP-EGR)，其中排氣的一部分經由不同的且單獨的高壓EGR通道84以及其中耦接的EGR冷卻器83和HP-EGR閥86被從渦輪18的上游的排氣歧管36再循環(huán)到壓縮機14的下游的進氣歧管22。LP-EGR閥52和HP-EGR閥86可以被打開(例如，可以增加EGR閥的開度)，以允許受控量的冷卻排氣流到進氣通道以實現期望的燃燒和排放控制性能。同樣地，基于從控制器12接收到的命令，可以通過致動器(例如，電動、機械、液壓等)致動EGR閥52。

可以通過一個或多個氣門作用每個汽缸30。在本示例中，每個汽缸30包括對應的進氣門62和排氣門64。每個進氣門62和排氣門64可以經由對應的彈簧被維持在期望的位置處。發(fā)動機系統100進一步包括用于操作進氣門62和/或用于操作排氣門64的一個或多個凸輪軸57、68。在所描繪的示例中，進氣凸輪軸68被耦接到進氣門62，并且可以被致動以操作進氣門62。同樣地，排氣凸輪軸57被耦接到排氣門64，并且可以被致動以操作排氣門64。在一些實施例中，其中多個汽缸30的進氣門被耦接到公共凸輪軸，進氣凸輪軸68可以被致動以操作所有耦接汽缸的進氣門。

進氣門62在允許進氣空氣進入對應的汽缸的打開的位置與基本上阻止進氣空氣到汽缸的閉合的位置之間是可致動的。進氣凸輪軸68可以被包括在進氣門致動系統69中。進氣凸輪軸68包括進氣凸輪67，進氣凸輪67具有在規(guī)定的進氣持續(xù)時間內打開進氣門62的凸輪凸角輪廓。在一些實施例(未示出)中，凸輪軸可以包括額外的進氣凸輪，額外的進氣凸輪具有允許進氣門62被打開可替換的持續(xù)時間的可替換的凸輪凸角輪廓(在本文中還被稱為凸輪廓線變換系統)?；陬~外凸輪的凸角輪廓，可替換的持續(xù)時間可以比規(guī)定的進氣凸輪67的進氣持續(xù)時間更長或更短。凸角輪廓可以影響凸輪升程高度、凸輪持續(xù)時間和/或凸輪正時?？刂破骺赡軌蛲ㄟ^縱向移動進氣凸輪軸68和在凸輪輪廓之間切換來切換進氣門持續(xù)時間。

以相同的方式，每個排氣門64在允許排氣從對應的汽缸出來的打開位置與基本上將氣體保留在汽缸內且阻止排氣離開汽缸的閉合位置之間是可致動的。排氣凸輪軸57可以被包括在排氣門致動系統56中。如所描繪的，排氣凸輪軸57包括排氣凸輪53，排氣凸輪53具有用于在規(guī)定的排氣持續(xù)時間內打開排氣門64的凸輪凸角輪廓。在一些實施例中，其中多個汽缸30的排氣門被耦接到公共凸輪軸，排氣凸輪軸57可以被致動以操作所有耦接的汽缸的排氣門。在一些實施例中，排氣凸輪軸可以進一步包括額外的排氣凸輪，該額外的排氣凸輪具有允許排氣門64打開可替換的持續(xù)時間的可替換的凸輪凸角輪廓。凸角輪廓可以影響凸輪升程高度、凸輪持續(xù)時間和/或凸輪正時?？刂破骺梢酝ㄟ^縱向移動排氣凸輪軸和在凸輪輪廓之間切換來切換排氣門持續(xù)時間。

應當理解，進氣凸輪軸和/或排氣凸輪軸可以耦接到汽缸子集，并且可以存在多個進氣凸輪軸和/或排氣凸輪軸。例如，第一進氣凸輪軸可以被耦接到汽缸的第一子集的進氣門，而第二進氣凸輪軸可以被耦接到汽缸的第二子集的進氣門。同樣地，第一排氣凸輪軸可以被耦接到汽缸的第一子集的排氣門，而第二排氣凸輪軸可以被耦接到汽缸的第二子集的排氣門。還有，一個或多個進氣門和排氣門可以耦接到每個凸輪軸。耦接到凸輪軸的汽缸的子集可以是基于它們沿著發(fā)動機缸體的位置、它們的點火次序、發(fā)動機構造等。

進氣門致動系統69和排氣門致動系統56可以進一步包括推動桿、搖臂、挺桿等。這樣的裝置和特征件可以通過將凸輪的轉動運動轉變成氣門的平移運動，以控制進氣門62和排氣門64的致動。如先前所討論的，氣門還可以經由凸輪軸上的額外的凸輪凸角輪廓進行致動，其中不同的氣門之間的凸輪凸角輪廓可以提供相異的凸輪升程高度、凸輪持續(xù)時間和/或凸輪正時。然而，如需要，可以使用替換的凸輪軸(頂置和/或推桿)布置。另外，在一些示例中，汽缸30可以每個都具有不止一個排氣門和/或進氣門。在其它示例中，公共凸輪軸可以致動一個或多個汽缸中的排氣門64和進氣門62中的每個。還有，在一些示例中，進氣門62和/或排氣門64中的一些可以由它們自己的獨立的凸輪軸或其它裝置致動。

發(fā)動機系統100可以包括可變氣門正時系統，例如，可變凸輪正時VCT系統60。應當注意的是，排氣門致動系統56還可操作地耦接到VCT系統60，為了清楚起見，VCT系統60被描繪為圖1中單獨的框。同樣地，VCT系統60可以可操作地和可通信地耦接到進氣門致動系統69和排氣門致動系統56中的每個。

在第一操作模式期間，可變氣門正時系統可以被構造成打開第一氣門達第一持續(xù)時間。第一操作模式可以在發(fā)動機負荷低于部分發(fā)動機負荷閾值時發(fā)生。另外，在第二操作模式期間，可變氣門正時系統可以被構造成打開第一氣門達在比第一持續(xù)時間短的第二持續(xù)時間。第二操作模式可以在發(fā)動機負荷高于發(fā)動機負荷閾值且發(fā)動機速度低于發(fā)動機速度閾值時(例如，在低到中發(fā)動機速度期間)發(fā)生。

VCT系統60可以是用于彼此獨立地改變進氣門正時和排氣門正時的雙獨立可變凸輪軸正時系統。VCT系統60可以包括耦接到公共進氣凸輪軸68用于改變進氣門正時的進氣凸輪軸相位器65。VCT系統可以同樣地包括耦接到排氣凸輪軸57用于改變排氣門正時的排氣凸輪軸相位器55。VCT系統60可以被構造成通過提前或延遲凸輪正時提前或延遲氣門正時，并且VCT系統60可以由控制器12進行控制。VCT系統60可以被構造成通過改變曲軸位置和凸輪軸位置之間的關系來改變氣門打開事件和氣門閉合事件的正時。例如，VCT系統60可以被構造成獨立于曲軸而轉動進氣凸輪軸68，以致使氣門正時被提前或延遲。在一些實施例中，VCT系統60可以是被構造成用于快速改變凸輪正時的凸輪轉矩致動裝置。在一些實施例中，可以通過連續(xù)可變氣門升程(CVVL)裝置改變氣門正時諸如進氣門閉合(IVC)和排氣門閉合(EVC)。

上面所描述的氣門/凸輪控制裝置和系統可以是液壓驅動的或電氣致動的，或其組合。在一個示例中，可以經由其保真度超過大多數液壓操作的凸輪相位器的保真度的電氣致動器的凸輪相位(例如，電氣致動的凸輪相位器)調節(jié)來改變凸輪軸的位置。信號線可以將控制信號發(fā)送到VCT系統60，并且信號線可以從VCT系統60接收凸輪正時和/或凸輪選擇測量值。

通過調節(jié)VCT系統60，可以調節(jié)進氣凸輪軸68的位置，從而改變進氣門62的打開正時和/或閉合正時。類似地，可以由VCT系統60調節(jié)排氣凸輪軸57的位置，從而改變排氣門64的打開正時和/或閉合正時。同樣地，通過改變進氣門62的打開和閉合，可以改變進氣門62和排氣門64之間的正重疊量。例如，可以調節(jié)VCT系統60以相對于活塞位置提前或延遲進氣門62的打開和/或閉合。

在發(fā)動機操作期間，汽缸活塞逐漸從TDC向下移動，到動力沖程結束時在BDC處到達底部。然后，到排氣沖程結束時，活塞返回到頂部(在TDC處)。然后，在進氣沖程期間，活塞再次朝向BDC向下移動，接著到壓縮沖程結束時，返回到它的最初的頂部位置TDC。在汽缸燃燒期間，正當活塞在動力沖程結束到達底部時，排氣門可以被打開。然后，當活塞完成排氣沖程時，繼續(xù)打開至少直到隨后的進氣沖程已經開始后，排氣門可以閉合。以相同的方式，可以在進氣沖程起始時或在進氣沖程起始之前打開進氣門，并且可以繼續(xù)打開直到隨后的壓縮沖程已經開始。

基于排氣門閉合和進氣門打開之間的正時差，可以用負氣門重疊操作氣門，其中在排氣沖程結束之后且在進氣沖程開始之前的短持續(xù)時間內，進氣門和排氣門都閉合。該時期(在其期間氣門都閉合)被稱為負(進氣到排氣)氣門重疊。在一個示例中，可以調節(jié)VCT系統，使得負進氣到排氣門重疊正時可以是汽缸燃燒期間的發(fā)動機默認凸輪位置。

可替換地，可以用正氣門重疊操作氣門，其中在排氣沖程結束之前且在進氣沖程開始之后的短持續(xù)時間內，進氣門和排氣門可以都是打開的。該時期(在其期間氣門(例如，給定的汽缸的進氣門和排氣門)都可以同時是打開的)被稱為正(進氣到排氣)氣門重疊。在冷起動期間，可以采用正氣門重疊以加快催化劑預熱。在另一個示例中，可以利用增壓發(fā)動機(例如，耦接到渦輪增壓器的發(fā)動機)中的正氣門重疊以減少渦輪遲滯。在本文中，通過增加正氣門重疊，來自壓縮機的增壓空氣可以流經一個或多個汽缸以流向排氣渦輪。

如本文中詳述，可以調節(jié)VCT系統60，使得在所選擇的增壓發(fā)動機工況期間(例如，當排氣壓力高于期望時)正氣門重疊的量被減小。作為一個示例，可以調節(jié)進氣凸輪軸的位置，使得延遲進氣門的打開正時。因此，在稍后的時間(在排氣沖程結束之前)可以打開進氣門，使得兩個氣門都打開的持續(xù)時間可以被減小，導致減少的正氣門重疊。作為一個示例，通過將進氣凸輪軸從更多正氣門重疊的位置移動到具有較少正氣門重疊的位置，可以減小正氣門重疊。作為另一個示例，通過將進氣凸輪軸從正氣門重疊的位置移動到負氣門重疊的位置，可以使正氣門重疊變少。

應當理解，雖然上面的示例表明通過延遲進氣打開正時以減小正氣門重疊，但是在可替換的示例中，正氣門重疊可以通過調節(jié)排氣凸輪軸以使排氣門閉合提前而被減小。還有，可以調節(jié)進氣凸輪軸和排氣凸輪軸中的每個，以通過使進氣門正時和排氣門正時兩者變化，使正氣門重疊變化。另外，可以利用對氣門正時的調節(jié)，以改變到對應的汽缸中的進氣空氣流量。

車輛系統6可以進一步包括控制系統15。控制系統15被示出包括控制器12，控制器12從圖1的多個傳感器16(本文中描述了其各種示例)接收信息和信號，并且將控制信號發(fā)送到多個致動器81(本文中描述了其各種示例)?；谒邮盏降男盘柡蛢Υ嬖诳刂破鞯拇鎯ζ魃系闹噶睿刂破?2運用圖1的各種致動器調節(jié)發(fā)動機操作。作為一個示例，傳感器16可以包括位于排放控制裝置的上游的排氣傳感器128(諸如線性UEGO傳感器)、渦輪后壓力傳感器54和下游的排氣傳感器162(諸如微粒物質傳感器)。作為另一個示例，致動器可以包括燃料噴射器66、廢氣門82、EGR閥52、CRV 92和進氣節(jié)氣門20。基于對應于一個或多個例程的被編程在控制器內的指令或代碼，控制器12可以從各種傳感器接收輸入數據、處理輸入數據，并且響應經處理的輸入數據，觸發(fā)致動器。本文中關于圖3A-圖3B和圖4描述了示例控制例程。

如早前所描述的，特別地排氣渦輪18的上游的過大的排氣壓力可以從完全閉合的位置強迫打開多個汽缸30的一個或多個排氣門。例如，在壓縮沖程期間，可以使排氣門閉合。在本文中，因排氣背壓而無意打開排氣門可以減少相關聯的汽缸內的壓力，致使功率和效率損失。因此，當排氣渦輪上游的排氣壓力被估計高于閾值壓力時，控制器可以通過調節(jié)進氣節(jié)氣門20的位置，命令減少進氣空氣流量。通過減少進氣空氣流量，可以減小排氣壓力。同時，可以通過調節(jié)一個或多個增壓致動器(諸如CRV和廢氣門)來維持發(fā)動機中的增壓壓力。

圖2描繪了用于確定為糾正緩解高于期望排氣壓力而所期望的進氣空氣流量的減少(例如，削減的空氣流量)的示例控制流程200。另外，示例控制流程還包括轉矩控制回路，轉矩控制回路使用減少的進氣氣流作為輸入，以調節(jié)一個或多個增壓致動器來保持增壓壓力而不管減少的進氣空氣流量如何?；趶陌l(fā)動機系統(例如，發(fā)動機系統100)的各種傳感器接收到的信號，控制器諸如圖1的控制器12可以執(zhí)行控制流程。另外，可以采用參考圖1描述的各種致動器以實行對發(fā)動機操作的調節(jié)。

控制流程200通過估計期望的車輪轉矩開始。在202處，控制器K1基于車輛速度和踏板位置(例如，加速器踏板位置)的輸入，計算期望的車輪轉矩。基于所計算的期望車輪轉矩和其它額外參數，諸如周圍狀況、排放控制裝置狀態(tài)等，以及最大可用轉矩，在204處，控制器K2確定被提供到控制器K3的期望的發(fā)動機轉矩。在206處，控制器K2還將關于期望的車輪轉矩的輸入提供給變速器。因此，基于提供給變速器的輸入，可以選擇期望的檔位。另外，在208處，控制器K3使用期望的發(fā)動機轉矩的輸入以調節(jié)在210處的EGR和在212處的火花正時中的每個。具體地，響應于期望的發(fā)動機轉矩，可以修改EGR流的量。同樣地，EGR流可以是LP-EGR和/或HP-EGR。類似地，可以調節(jié)(例如，提前或延遲)火花正時，以提供期望的發(fā)動機轉矩。雖然未示出，但是基于期望的發(fā)動機轉矩，控制器K3還可以將輸入提供到燃料噴射系統以實現期望的空氣-燃料比。

除了調節(jié)EGR流量和火花正時之外，控制器K3確定到發(fā)動機中的期望的空氣流量。到發(fā)動機中的期望的進氣空氣流量可以被供應到在214處的控制器K5。同時地，在216處的控制器K4基于關于排氣壓力的輸入以確定期望的削減空氣流量。如早前所提到的，排氣渦輪上游的排氣歧管中過大的排氣壓力可以不利地影響發(fā)動機性能。為了減少排氣壓力，控制流程200可以致動減輕動作，諸如削減進氣空氣流量?？刂破鱇4接收與渦輪前排氣壓力和渦輪后排氣壓力有關的輸入。渦輪前排氣壓力是排氣渦輪(諸如圖1的渦輪18)上游的排氣壓力。如之后參考圖4將描述的，可以基于多個發(fā)動機和車輛參數，對渦輪前排氣壓力進行建模。因此，不可由壓力傳感器估計渦輪前排氣壓力。另一方面，可以由壓力傳感器諸如圖1的傳感器54測量排氣渦輪下游的排氣壓力。在216處的控制器K4可以利用渦輪前排氣壓力和渦輪后排氣壓力確定期望的削減空氣流量。

在214處，控制器K5基于期望的空氣流量和期望的削減空氣流量，確定對進氣空氣流量的削減。在220處，削減空氣流量與現有的實際空氣流量相比較，以確定進氣節(jié)氣門位置222和期望的氣門正時221。因此，通過改變進氣節(jié)氣門的位置和/或通過調節(jié)氣門正時可以削減進氣空氣流量。在218處的實際空氣流量可以基于來自MAF傳感器和MAP傳感器的讀數。在224處，實際發(fā)動機扭矩可以基于進氣節(jié)氣門位置、氣門正時、EGR流量、火花正時和其它參數而被確定。在226處，比較實際發(fā)動機轉矩與期望發(fā)動機轉矩，以確定230處的最大可用轉矩。另外，最大可用轉矩還確定對228處的一個或多個增壓致動器的調節(jié)。例如，可以調節(jié)增壓致動器以維持期望的增壓壓力。還有，最大可用轉矩充當到控制器K2的輸入以確定期望的發(fā)動機轉矩?；诳捎玫挠邢揶D矩，額外的策略可以被發(fā)動機控制器合并。例如，變速器換檔策略可以基于最大可用轉矩而被更改。

應當理解，上面控制流程中介紹的各種控制器(例如，控制器K1、控制器K2等)可以是控制器12的一部分。另外，還可以通過調節(jié)進氣門正時和/或進氣凸輪正時獲取削減的進氣空氣流量。

現在轉到圖3A和圖3B，圖3A和圖3B描繪例示響應發(fā)動機中排氣渦輪上游的過大的排氣壓力對進氣空氣流量的調節(jié)的示例例程300。具體地，通過調節(jié)進氣節(jié)氣門的位置減少進氣空氣流量。同時地，通過更改一個或多個增壓致動器的位置可以維持發(fā)動機內的增壓水平。同樣地，例程300(和圖4的例程400)被描述為與圖1中所示的發(fā)動機系統相關，但是應當理解，類似的例程可以與其它系統一起使用而不脫離本公開的范圍。用于完成本文中包括的例程300以及例程400的指令可以由控制器(諸如圖1的控制器12)基于儲存在控制器的存儲器上的指令并且結合從發(fā)動機系統的傳感器(諸如上面參考圖1描述的傳感器)接收到的信號而被執(zhí)行。根據下面描述的例程，控制器可以采用發(fā)動機系統的發(fā)動機致動器(諸如圖1的致動器)，以調節(jié)發(fā)動機操作。

在302，例程300估計和/或測量現有的發(fā)動機工況。發(fā)動機工況可以包括發(fā)動機速度、轉矩需求、空氣-燃料比、歧管絕對壓力(MAP)、質量空氣流量、發(fā)動機溫度等。例如，發(fā)動機速度可以基于來自曲軸傳感器的輸出而被估計。其次，在304，例程300基于現有的發(fā)動機狀況確定期望的增壓壓力。例如，如果轉矩需求高于轉矩閾值(諸如在踩加速器踏板事件期間)，則可以需求較高的增壓壓力。在另一個示例中，在減速事件期間，可以期望較低的(或無)增壓水平。

響應期望的增壓壓力，在308處，可以調節(jié)一個或多個增壓致動器諸如廢氣門和/或CRV。例如，如果期望較高的增壓壓力，則可以減小廢氣門的開度，使得較大比例的排氣被引導到排氣渦輪。作為示例，控制器可以將控制信號發(fā)送到被耦接到廢氣門的機電致動器，以使廢氣門從更加打開的位置轉動到更加閉合的位置。類似地，CRV可以被從更加打開的位置調節(jié)到更加閉合的位置，以減小CRV的開度。在本文中，控制器可以將控制信號發(fā)送到被耦接到CRV的機電致動器，以使CRV移位到更加閉合的位置。通過使CRV閉合，可以顯著阻止通過壓縮機旁通通道的壓縮空氣的流動，進而允許增壓壓力上升。另一方面，如果期望較低的增壓壓力，則可以增加廢氣門的開度，以使得更大量的排氣繞過排氣渦輪。額外地或可替換地，CRV可以從更加閉合的位置被調節(jié)到更加打開的位置，以實現壓縮空氣經由壓縮機旁通通道的較高流量。在本文中，較大的增壓空氣量可以被從進氣節(jié)氣門和發(fā)動機汽缸轉移，致使增壓壓力減少。

除了調節(jié)增壓致動器之外，在310，可以變更氣門正時，以能夠直吹增壓空氣，或者使得禁止直吹增壓空氣。作為示例，如果需求較高的增壓水平，則可以增加給定的汽缸(或更多汽缸)的進氣門和排氣門之間的正氣門重疊。例如，汽缸進氣凸輪和/或進氣門正時可以從當前正時(例如，對應于負氣門重疊的正時)被調節(jié)到實現正氣門重疊的正時。在另一個示例中，可以提供較高的正氣門重疊量。控制器可以與發(fā)動機的氣門正時系統通信，以利用凸輪、凸輪軸和被耦接到一個或多個進氣門(和/或排氣門)的其它致動器，來實現正氣門重疊。通過增加正氣門重疊，來自壓縮機下游的增壓空氣可以被輸送通過給定的汽缸到達排氣歧管和排氣渦輪，而不被燃燒。在本文中，可以加快渦輪加速以實現較高的增壓壓力。在另一個示例中，如果期望較低的增壓壓力，則可以通過調節(jié)閥正時以提供負氣門重疊。在本文中，可以減少(多個)進氣門和(多個)排氣門之間的重疊，例如，可以使(多個)進氣門和(多個)排氣門之間的重疊減小，如最小化，使得不會經由直吹提供經由給定的汽缸到達排氣渦輪的增壓空氣。

其次，在312，例程300估計渦輪前排氣壓力。因此，可以激活圖4的例程400，以對排氣渦輪上游的排氣壓力建模。應當理解，渦輪前排氣壓力是預測的壓力。具體地，渦輪前排氣壓力不可以由傳感器估計或測量。相反，可以基于多個發(fā)動機和車輛參數諸如空氣流量、火花正時、車輛速度、空氣-燃料比等而對渦輪前排氣壓力建模，如下面將參考圖4詳述的。

然后，例程300繼續(xù)到314以確定預測的渦輪前排氣壓力是否高于閾值Thr_P。在一個示例中，閾值Thr_P可以基于這樣的壓力，該壓力將會強迫打開(并且維持打開)發(fā)動機中的多個汽缸的一個或多個排氣門，否則一個或多個排氣門被閉合。因此，當閉合時排氣門可以包括排氣凸輪處于其基圓上，同時(多個)排氣門的(多個)相關聯的彈簧保持(多個)排氣門閉合。詳細地說，閾值可以基于從(多個)排氣門的閉合的位置強迫打開該(多個)排氣門的在排氣渦輪上游的排氣壓力。作為示例，在發(fā)動機的汽缸中的動力沖程期間，(多個)進氣門和(多個)排氣門可以完全閉合。在動力沖程期間可以強迫(多個)排氣門打開的排氣壓力的估計可以被用于確定Thr_P。

在另一個示例中，Thr_P可以額外地或可替換地基于發(fā)動機的整個壽命中多個汽缸的一個或多個排氣門的彈簧的磨損。作為示例，耦接到一個或多個排氣門的彈簧可以在發(fā)動機的整個壽命中退化，進而影響排氣門的閉合程度。例如，與相對較新的發(fā)動機中的排氣門彈簧相比，較舊的發(fā)動機中的排氣門彈簧可以具有更多磨損和較低的彈簧常數。在本文中，較低的排氣壓力可以強迫打開被耦接到具有較高的磨損量的彈簧的排氣門。因此，閾值Thr_P還可以說明被耦接到排氣門的彈簧的退化。

還有，閾值Thr_P可以是基于發(fā)動機速度。在另一個示例中，閾值Thr_P可以基于進氣歧管壓力(MAP)。額外地，閾值Thr_P可以基于與進氣門和/或排氣門相關聯的凸輪的位置。對凸輪正時的改變可以致使汽缸內的壓力變化。具體地，凸輪正時可以影響最小汽缸壓力和最大汽缸壓力。因此，通過改變凸輪正時可以影響排氣門的無意打開。

如果在314處確定排氣渦輪的上游的排氣壓力低于閾值Thr_P，則例程300繼續(xù)進行到316，以維持現有的發(fā)動機操作。例如，一個或多個致動器可以被維持處于它們的位置?？商鎿Q地，可以調節(jié)一個或多個致動器，以維持發(fā)動機操作。然后，例程300結束。

然而，如果被建模的渦輪前排氣壓力被確定為處于閾值或者高于閾值，則例程300繼續(xù)到318，以減少進入發(fā)動機的空氣流量。通過減少進入發(fā)動機的進氣空氣流量，可以降低渦輪前排氣壓力。通過調節(jié)進氣節(jié)氣門同時保持氣門正時(例如，不用調節(jié)氣門正時)可以減少進入發(fā)動機的進氣空氣流量。例如，在320處，進氣空氣流量可以通過減少進氣節(jié)氣門的開度而被降低。在一個示例中，進氣節(jié)氣門可以從幾乎全部打開的位置被調節(jié)到幾乎全部閉合的位置(例如，較少打開的位置)。在本文中，控制器可以將控制信號發(fā)送到被耦接到進氣系統中的進氣節(jié)氣門的機電致動器，以將進氣節(jié)氣門從幾乎全部打開的位置轉動到幾乎全部閉合的位置。在另一個示例中，進氣節(jié)氣門的開度可以通過將進氣節(jié)氣門從完全打開的位置移位到在完全閉合和完全打開之間的中間位置而被減小。因此，進氣節(jié)氣門的開度可以在不致動VCT系統以變更氣門正時的情況下減少。在本文中，進氣節(jié)氣門的位置可以被變更而不用調節(jié)現有的氣門重疊。

可選地，在322，可以調節(jié)VCT系統以減少進入發(fā)動機的進氣空氣流量。在本文中，可以更改VCT系統，以減少正氣門重疊，從而使流過一個或多個汽缸進入排氣渦輪的增壓的直吹空氣量減小。因此，如果發(fā)動機狀況不允許朝向更加閉合的位置(在該更加閉合的位置處，到發(fā)動機的進氣氣流被減少)改變進氣節(jié)氣門的位置，則可以調節(jié)VCT系統。例如，發(fā)動機可以以較低的速度(例如，低于速度閾值)和以較高的發(fā)動機負荷(例如，高于負荷閾值)操作。在本文中，可以限制或約束節(jié)氣門位置。作為一個非限制性示例，如果車輛以較低的發(fā)動機速度操作，并且進氣節(jié)氣門處于幾乎全部閉合的位置，則節(jié)氣門不可被移動到甚至更加閉合的位置。相反，可以變更氣門正時以實現減少的進氣空氣流量。具體地，可以通過VCT系統調節(jié)一個或多個汽缸的進氣門和/或進氣凸輪正時，以減少進入對應的汽缸的進氣空氣流量。另外，還可以減少通過(多個)汽缸直吹的增壓空氣。在本文中，可以更改(例如，減少)一個或多個汽缸中的進氣門和排氣門之間的正(進氣到排氣)氣門重疊，以減少進入汽缸的進氣空氣流量，并且減少直吹的增壓空氣。

雖然在例程300中未示出，但是HP-EGR也可以響應于在渦輪前區(qū)域檢測到過大的排氣壓力而被減少。在本文中，除了調節(jié)進氣節(jié)氣門的位置之外，還可以減少(例如，通過減少圖1中的HP-EGR閥86的開度)和/或中斷HP-EGR流量。應當理解，相對于經由閉合進氣節(jié)氣門減少進氣空氣流量，減少HP-EGR流量可以對渦輪前排氣壓力具有較緩慢的效果。

另外，在324，例程300包括維持增壓水平。因此，可以維持增壓水平，同時降低進氣空氣流量。在326，可以減少廢氣門的開度以保持增壓水平。作為一個示例，可以將廢氣門從幾乎全部打開的位置調節(jié)到完全閉合的位置，使得較高的排氣量能夠旋轉排氣渦輪。可替換地，可以將廢氣門從幾乎全部閉合的位置移動到完全閉合的位置。在另一個示例中，可以將廢氣門從較少閉合的位置移位到幾乎全部閉合的位置。額外地或可替換地，在328處，可以將CRV調節(jié)到使CRV的開度減小的位置。例如，可以將CRV從幾乎全部打開的位置調節(jié)到完全閉合的位置。在另一個示例中，可以將CRV從幾乎全部閉合的位置轉換到完全閉合的位置，使得較低量的壓縮空氣經由壓縮機旁通通道被轉移遠離進氣節(jié)氣門。在另一個示例中，可以將CRV從較少閉合的位置移位到幾乎全部閉合的位置。

其次，在330，可以起動計時器以監(jiān)視從減少進氣空氣流量時的持續(xù)時間。具體地，可以監(jiān)視自減少進氣節(jié)氣門的開度以來的持續(xù)時間?？蛇x地，可以跟蹤自經由調節(jié)氣門正時而減少進氣空氣流量以來的持續(xù)時間。計時器可以監(jiān)視自減少進氣節(jié)氣門的開度以來燃燒事件的數量。在另一個示例中，計時器可以監(jiān)視自減少進氣空氣流量以來的車輛行駛的持續(xù)時間。在另一個示例中，計時器可以監(jiān)視車輛行駛的距離。在332，例程300可以確定是否已經逝去閾值持續(xù)時間Thr_D。在一個示例中，閾值持續(xù)時間可以是自響應于渦輪前排氣壓力超過閾值Thr_P而調節(jié)進氣節(jié)氣門的開度以來閾值數量的燃燒事件。在另一個示例中，閾值持續(xù)時間Thr_D可以是在減少進氣空氣流量之后車輛行駛的閾值持續(xù)時間。例如，車輛行駛的閾值持續(xù)時間可以是60秒。在另一個示例中，車輛行駛的閾值持續(xù)時間可以是30秒。在另一個示例中，閾值持續(xù)時間Thr_D可以是車輛行駛的閾值距離。例如，Thr_D可以是500ft。在另一個示例中，響應渦輪前排氣壓力超過閾值Thr_P而減少進氣節(jié)氣門的開度之后車輛行駛的閾值距離可以是200ft。

如果在332確定自響應于渦輪前排氣壓力超過閾值Thr_P而減少進氣節(jié)氣門的開度以來的閾值持續(xù)時間沒有逝去，則例程300繼續(xù)到334，以維持進氣節(jié)氣門的減少的開度。因此，控制器可以將信號發(fā)送到被耦接到進氣節(jié)氣門的機電致動器，以保持進氣節(jié)氣門處于320所呈現的其位置。然后，例程返回到332。

另一方面，如果在332確定已經逝去閾值持續(xù)時間Thr_D，則例程300繼續(xù)進行到336，以確認渦輪前排氣壓力是否已經減少到低于閾值Thr_P。如果是，則例程300前進到338，以基于現有的工況調節(jié)進氣節(jié)氣門的位置，并且然后結束。換句話說，進氣節(jié)氣門被保持處于減少進氣空氣流量的位置，直到渦輪前排氣壓力減少到低于閾值Thr_P。一旦渦輪前排氣壓力低于閾值，進氣節(jié)氣門就被恢復到現有的發(fā)動機工況期望的位置。在一個示例中，如果發(fā)動機用較高的增壓水平操作，則在338可以增加進氣節(jié)氣門的開度。在另一個示例中，如果發(fā)動機用較低的轉矩需求操作，則可以將進氣節(jié)氣門調節(jié)到更加閉合的位置。因此，可以有這種情形，其中如果進入進氣歧管的進氣空氣流量是現有的發(fā)動機狀況所期望的，則在338處可以不改變進氣節(jié)氣門的位置。

然而，如果在336處確定渦輪前排氣壓力仍然高于閾值(Thr_P)，則例程300繼續(xù)到340以減少增壓水平。因此，增壓水平可以僅在超出減少的進氣空氣流量的閾值持續(xù)時間之后被減小。相應地，在342，增加廢氣門的開度，以允許較大比例的廢氣繞過排氣渦輪。在一個示例中，控制器可以將控制信號傳送到被耦接到廢氣門的機電致動器，以將廢氣門的位置從幾乎全部閉合的位置調節(jié)到幾乎全部打開的位置。在另一個示例中，可以將廢氣門從完全閉合的位置調節(jié)到幾乎全部打開的位置。在另一個示例中，可以將廢氣門從完全閉合的位置移位到完全打開的位置。另外，在344，還增加CRV的開度以將較大部分的壓縮空氣從壓縮機的下游轉移到壓縮機的上游。因此，響應于甚至在已經逝去閾值持續(xù)時間之后渦輪前排氣壓力仍然高于閾值，除打開廢氣門之外，還可以打開CRV?？刂破骺梢詫⒖刂菩盘杺魉偷奖获罱拥紺RV的機電致動器，以將CRV的位置從幾乎全部閉合的位置調節(jié)到幾乎全部打開的位置。應當注意到，在其它示例中，可以打開CRV以作為打開廢氣門以減少渦輪前排氣壓力和增壓水平的可替換方案。通過打開廢氣門和CRV中的一個或多個(例如，增加開度)，可以使增壓水平減小。

其次，在346，例程300維持減少的增壓水平直到渦輪前排氣壓力低于閾值Thr_P。維持減少的增壓水平可以包括維持廢氣門和CRV中的每個的開度增加。具體地，在342和344處達到的廢氣門和CRV的位置可以被維持直到排氣渦輪的上游的排氣壓力低于閾值。同樣地，一旦渦輪前排氣壓力低于閾值，就可以基于現有的發(fā)動機狀況調節(jié)(例如，恢復)增壓水平。更進一步地，一旦渦輪前排氣壓力低于閾值，就可以基于現有的發(fā)動機狀況調節(jié)進氣節(jié)氣門(和氣門正時)。然后，例程300結束。

以該方式，過大的渦輪前排氣壓力可以被減小，同時減少發(fā)動機中失火或爆震等的可能性。進氣空氣流量可以響應于檢測到高于期望的渦輪前排氣壓力而被減少。首先，可以將進氣節(jié)氣門調節(jié)到更加閉合的位置，以減少進入發(fā)動機的進氣空氣流量。如果不能使進氣節(jié)氣門的開度減小，可選地，可以調節(jié)氣門正時以減少進氣空氣流量。同時地，可以通過閉合廢氣門和/或CRV維持增壓水平。如果在減少進氣空氣流量(例如，通過調節(jié)進氣節(jié)氣門)之后渦輪前排氣壓力沒有在閾值持續(xù)時間內減小，則除減少進氣空氣流量之外還可以降低增壓水平。

應當理解，經由進氣節(jié)氣門進行進氣空氣流量控制可以產生目標進氣歧管壓力。另外，由于進氣節(jié)氣門可以很快地控制進氣空氣流量，所以對進氣節(jié)氣門的調節(jié)可以作為對過大的排氣壓力的主要的糾正動作。與此同時，對氣門正時和增壓水平的更改可以作為次要的糾正動作，因為這些更改可以對進氣空氣流量產生較慢的變化。換句話說，經由VCT系統對氣門正時進行調節(jié)和/或經由增壓致動器更改增壓水平不可以致使進氣空氣流量的迅速改變。

圖4描繪了基于多個發(fā)動機和車輛參數對渦輪前排氣壓力建模的示例例程400。具體地，控制器諸如控制器12可以基于模型預測渦輪前排氣壓力而不是經由傳感器測量渦輪前排氣壓力。因此，經由部件減少可以降低成本。例程400將被描述為與圖1中所示的發(fā)動機系統相關，但是應當理解，類似的例程可以與其它的系統一起使用，而不脫離本公開的范圍?；趦Υ嬖诳刂破鞯拇鎯ζ魃系闹噶畈⑶医Y合從發(fā)動機系統的傳感器(諸如上面參考圖1所描述的傳感器)接收到的信號，控制器諸如圖1的控制器12可以執(zhí)行用于完成例程400的指令。

在404，例程400包括接收關于發(fā)動機空氣流量(例如，進氣空氣流量)、排氣流(例如，排氣的流率)、火花正時、空氣-燃料比、凸輪正時、進氣歧管壓力(例如，MAP)、進氣歧管溫度和車輛速度的數據。具體地，控制器可以接收來自各種傳感器的輸出。例如，可以接收來自MAF傳感器的進氣空氣流量的測量。作為另一個示例，可以接收來自傳感器諸如圖1的MAT傳感器127的進氣歧管溫度的測量值。

其次，在406，接收關于渦輪后排氣壓力的額外的輸出。在本文中，壓力傳感器諸如圖1中的壓力傳感器54可以測量存在于排氣渦輪的下游的排氣壓力。另外，在408，例程400包括接收關于排氣管道中的微粒過濾器的煙粒負荷的數據。例如，微粒物質傳感器諸如圖1的傳感器162可以傳送微粒過濾器(諸如圖1中的微粒過濾器72)的負荷的估計。因此，由于較高的微粒過濾器的負荷，可以在排氣渦輪的上游產生較高的排氣背壓。如早前所解釋的，微粒過濾器可以捕集煙粒顆粒和/或灰燼顆粒，煙粒顆粒和/或灰燼顆粒可以增加微粒過濾器的負荷。

在410，例程400包括接收增壓水平的估計或測量值。例如，控制器可以接收來自節(jié)氣門入口壓力(TIP)傳感器(諸如圖1的TIP傳感器129)的輸出作為現有的增壓水平的測量。在412，例程400包括基于在404、406、408和410處接收到的數據，對渦輪前排氣壓力建模。因此，基于微粒過濾器的煙粒負荷、增壓水平、渦輪前排氣壓力、發(fā)動機空氣流量、進氣歧管壓力、進氣歧管溫度、車輛速度、空氣-燃料比、排氣流、凸輪正時和火花正時，可以預測渦輪前排氣壓力。

因此，用于發(fā)動機的示例方法可以包括響應于渦輪前排氣壓力大于閾值(諸如例程300的Thr_P)，調節(jié)進氣節(jié)氣門，而不減少增壓水平并且同時保持氣門正時。因此，渦輪前排氣壓力可以是預測的壓力，并且渦輪前排氣壓力可以基于渦輪后排氣歧管壓力而被建模。另外，排氣壓力傳感器可以估計渦輪后排氣歧管壓力。發(fā)動機可以包括被耦接在渦輪增壓器渦輪的下游的煙粒過濾器，并且渦輪前排氣壓力可以基于煙粒過濾器的煙粒負荷和增壓水平而被進一步建模。還有，渦輪前排氣壓力可以基于發(fā)動機空氣流量、排氣流、火花正時、空氣-燃料比、凸輪正時、歧管溫度、歧管壓力和車輛速度中的一個或多個而被建模。

應當注意到，調節(jié)可以包括減少進氣節(jié)氣門的開度直到渦輪前排氣壓力低于閾值，其中閾值基于強迫打開閉合的排氣門所需的壓力。調節(jié)可以包括減少進氣節(jié)氣門的開度達閾值持續(xù)時間，并且在閾值持續(xù)時間之后響應于渦輪前排氣壓力仍然大于閾值，通過調節(jié)排氣廢氣門減少增壓水平?？商鎿Q地或額外地，還可以調節(jié)壓縮機再循環(huán)閥(CRV)。調節(jié)可以進一步包括減少進氣節(jié)氣門的開度，同時閉合排氣廢氣門。調節(jié)還可以包括減少進氣節(jié)氣門的開度，同時閉合CRV以維持增壓水平。發(fā)動機可以被耦接在車輛(諸如圖1的車輛系統6)中，并且閾值持續(xù)時間可以包括閾值數量的發(fā)動機燃燒事件、車輛行駛的閾值持續(xù)時間和車輛行駛的閾值距離花費的時間中的一個。通過調節(jié)排氣廢氣門減少增壓水平可以包括增加排氣廢氣門的開度，以減少增壓水平，直到渦輪前排氣壓力低于閾值。如例程300中所示，除增加廢氣門的開度之外，或者作為增加廢氣門的開度的可替換的方案，還可以通過增加CRV的開度以減少增壓水平。

現在轉到圖5，所示的示例映射圖500例示響應過大的排氣壓力，對被包括在車輛中的發(fā)動機(諸如圖1的發(fā)動機系統100)的進氣節(jié)氣門的調節(jié)。因此，映射圖500將被描述為與圖1中所示的系統相關。映射圖500在曲線502處描繪了渦輪前排氣壓力、在曲線504處描繪了煙粒過濾器(諸如圖1的煙粒過濾器72)的負荷、在曲線506處描繪了進氣空氣流量、在曲線508處描繪了進氣節(jié)氣門的位置、在曲線510處描繪了增壓壓力、在曲線512處描繪了廢氣門的狀態(tài)(例如，打開的、閉合的或于其間)和在曲線514處描繪了踏板位置(PP)。線501代表渦輪前排氣壓力的閾值Thr_P，而線503代表煙粒過濾器的負荷閾值。同樣地，線503被示出以闡明渦輪前排氣壓力的上升，并且負荷閾值可以使用或者可以不使用而不脫離本公開的范圍。沿著x軸隨著時間示出所有的曲線。另外，時間從x軸的左邊朝向右邊增加。注意，例如，與曲線圖上的公共時間(諸如在時間t1)對準的要素可以同時發(fā)生，例如包括其中一個參數增加，而另一個參數減小。

在t1之前(例如，在t0和t1之間)，發(fā)動機可以操作在未增壓狀態(tài)下，其中加速器踏板被釋放(曲線514)。例如，發(fā)動機可以是怠速的。廢氣門可以是幾乎全部打開的(例如，在完全打開的位置)，使得大量排氣能夠繞過排氣渦輪。進氣節(jié)氣門可以是顯著閉合的(例如，在完全閉合的1％內)，并且可以存在額定的進氣空氣流量。因此，在發(fā)動機怠速時，可以存在相當低的進氣空氣流率(曲線506)。排氣渦輪的上游的排氣壓力(曲線502)可以是較低的，而煙粒過濾器的負荷可以是中等高的。

在t1，當車輛駕駛員發(fā)起踩加速器踏板事件時，踏板被完全踩下。由于踩加速器踏板并且響應于踩加速器踏板，轉矩需求(未示出)可以突然上升，在t1之前，將進氣節(jié)氣門從幾乎全部閉合的位置調節(jié)到更加打開的位置。作為示例，在t1處，可以將進氣節(jié)氣門調節(jié)到完全打開的位置，使得進入發(fā)動機的進氣空氣流量可以顯著增加。額外地，響應踩加速器踏板事件，將廢氣門從t0處的更加打開的位置調節(jié)到t1處的幾乎全部閉合的位置。因此，增壓壓力在t1之后穩(wěn)定上升，進而導致渦輪前排氣壓力逐漸增加。如早前參考圖4所描述的，除其它參數之外，渦輪前排氣壓力可以基于增壓水平，以及煙粒過濾器的負荷。在t1和t2之間進入煙粒過濾器中的額外的排氣流量致使煙粒過濾器的負荷增加。隨著煙粒過濾器的負荷增加，渦輪前排氣壓力同時上升，并且在t2處與閾值(線501)相交。同樣地，在t2處，煙粒過濾器負荷也超出的負荷閾值(線503)。

因此，在t2，響應于渦輪前排氣壓力的增加高于閾值(線501)，可以減少進氣空氣流量。為了減少進氣空氣流量，在t2，通過將進氣節(jié)氣門從t1處的更加打開的位置移位到t2處的較少打開的位置，使進氣節(jié)氣門的開度減小。減少進氣節(jié)氣門的開度可以相對快地降低進氣空氣流量，如曲線506中的t2處所示。因此，進氣空氣流量隨著進氣節(jié)氣門的開度的減小立即減少。同時，在t2處，通過減小廢氣門的開度維持期望的增壓水平。例如，廢氣門可以從t1處的幾乎全部閉合的位置被調節(jié)到t2處的完全閉合的位置。在另一個示例中，廢氣門可以從在完全打開和完全閉合之間的中間位置被轉換到相對更加閉合的位置。因此，來自發(fā)動機的所有排氣可以被引導到排氣渦輪。雖然未示出，但是還可以將壓縮機旁通閥(或壓縮機再循環(huán)閥)調節(jié)到更加閉合的位置，以維持增壓水平。因此，增壓壓力在t2和t3之間可以不變化。

在映射圖500中所示的閾值持續(xù)時間T_D內，可以將進氣節(jié)氣門維持在t2的其更加閉合的位置。T_D可以與例程300的Thr_D相同。閾值持續(xù)時間可以是在t2和t3之間的持續(xù)時間。另外，閾值持續(xù)時間可以是閾值數量的發(fā)動機燃燒事件、車輛行駛的閾值持續(xù)時間和車輛行駛的閾值距離所花費的時間中的一個。

進氣空氣流量的減少可以降低渦輪前排氣壓力，如t2和t3之間所示。另外，在t3處，渦輪前排氣壓力減少到低于閾值。由于在閾值持續(xù)時間T_D內渦輪前排氣壓力減小到低于閾值，所以增壓水平可以被維持在期望的水平。另外，響應于渦輪前排氣壓力在t3處減少到低于閾值，在t3處可以將進氣節(jié)氣門從t2處的其更加閉合的位置調節(jié)到基于現有工況的位置。如圖所示，在t3，踏板仍然被完全踩下。因此，在t3處，可以將進氣節(jié)氣門調節(jié)到完全打開的位置，使得進氣節(jié)氣門的開度增加，并且導致進氣空氣流量對應的增加。另外，通過將廢氣門從t2處呈現的完全閉合的位置移位到幾乎全部閉合的位置可以增加廢氣門的開度。換句話說，廢氣門可以從較少打開的位置被調節(jié)到更加打開的位置。因此，由于現有的發(fā)動機狀況繼續(xù)包括較高的增壓壓力，所以廢氣門的位置可以被恢復到在t1處的位置。

在t4，當前發(fā)動機循環(huán)(例如，從t0直到t4)結束。在t4和t5之間，可以發(fā)生多個不同的發(fā)動機循環(huán)。因此，t5和t8之間的發(fā)動機循環(huán)可以發(fā)生在自t4的相當大的持續(xù)時間之后。在t4和t5之間，煙粒過濾器可能已經被再生，使得在t5處其負荷大約與在t0處的負荷相同。另外，發(fā)動機可以以中等高增壓水平進行操作，其中踏板被幾乎完全踩下。詳細地說，在t5處期望的增壓壓力可以稍微低于在t1和t4之間期望的增壓壓力。類似地，t1處的踏板位置可以比t5處的踏板位置踩下得更多。廢氣門可以處于更加閉合的位置，以實現中等較高的增壓壓力水平。此外，進氣節(jié)氣門可以幾乎全部打開，以允許較高的進氣空氣流量。然而，由于期望的增壓水平低于t1和t4之間的期望的增壓水平，所以進氣空氣流量可以稍微低于從t1到t2提供的進氣空氣流量。

在t5和t6之間，煙粒傳感器的負荷朝向負荷閾值增加，并且在t6達到負荷閾值。中等較高的增壓壓力和較高的煙粒過濾器的負荷可以致使渦輪前排氣壓力在t6處增加得高于閾值(線501)。其它發(fā)動機參數也可以影響渦輪前排氣壓力的上升。響應于渦輪前排氣壓力高于閾值，在t6處，進氣節(jié)氣門被調節(jié)到相對于t5處的進氣節(jié)氣門位置更加閉合的位置。在t6，進氣節(jié)氣門的開度的減小導致進氣空氣流量的減少。另外，通過在t6處將廢氣門調節(jié)到相對于t5處的位置的更加閉合的位置，可以將增壓壓力維持在期望的水平。

在t6和t7之間，可以逝去閾值持續(xù)時間。然而，甚至在t7處經過閾值持續(xù)時間T_D之后，渦輪前排氣壓力仍然高于閾值。因此，在t7處通過調節(jié)廢氣門減少增壓水平。具體地，通過增加廢氣門的開度可以使增壓水平減小。如圖所示，廢氣門被從更加閉合的位置朝向更加打開的位置(或較少閉合的位置)調節(jié)。在另一個示例中，廢氣門可以從完全閉合的位置被轉換到更加打開的位置。除調節(jié)廢氣門之外(或作為可替換的方案)，還可以增加CRV的開度以減少增壓水平。隨后的增壓水平的減少幫助降低渦輪前排氣壓力，并且在t8處，渦輪前排氣壓力減小到低于閾值(線501)。因此，基于現有的發(fā)動機狀況，進氣節(jié)氣門、廢氣門和CRV都可以被調節(jié)到其它位置。如圖所示，由于踏板位置仍然被大部分踩下，所以在t8處，進氣節(jié)氣門被恢復到t5的其幾乎全部打開的位置。另外，在t8處，廢氣門被調節(jié)到更加閉合的位置，使廢氣門的開度減小。雖然未示出，但是響應于在t8處渦輪前排氣壓力減少到低于閾值和踏板位置，還可以使CRV的開度減小。因此，可以保持降低的增壓水平，直到渦輪前排氣壓力低于閾值。其后，可以根據現有的發(fā)動機狀況調節(jié)增壓致動器。

圖6描繪了映射圖600，其說明了經由對進氣節(jié)氣門位置和進氣門與排氣門之間的正氣門重疊進行一種或多種更改以對進氣空氣流量調節(jié)。因此，映射圖600將被描述為與圖1中所示的系統相關。映射圖600在曲線602處描繪了渦輪前排氣壓力、在曲線604處描繪了煙粒過濾器(諸如圖1的煙粒過濾器72)的負荷、在曲線606處描繪了進氣空氣流量、在曲線610處描繪了進氣節(jié)氣門的位置、在曲線614處描繪了正氣門重疊、在曲線616處描繪了發(fā)動機負荷、在曲線618處描繪了發(fā)動機速度(Ne)以及在曲線620處描繪了踏板位置(PP)。線601代表渦輪前排氣壓力的閾值Thr_P，而線603代表煙粒過濾器的負荷閾值。同樣地，線603被示出以闡明渦輪前排氣壓力的上升，并且負荷閾值可以被使用或者不被使用而不脫離本公開的范圍。線613代表閾值負荷，線615代表第一速度閾值，并且線617代表第二速度閾值。因此，如所描繪的，第二速度閾值可以低于第一速度閾值。沿著x軸隨著時間示出所有的曲線。另外，時間從x軸的左邊朝向右邊增加。注意，例如，與曲線圖上的公共時間(諸如在時間t1)對準的要素同時發(fā)生，包括例如其中一個參數增加，而另一個參數減小。

還應當注意到，如早前參考圖1所描述的，在曲線614處的正氣門重疊代表正進氣到排氣門重疊。同樣地，當進氣門和排氣門同時打開較長的持續(xù)時間時，給定的汽缸的進氣門和排氣門之間的正氣門重疊可以是較高的。當進氣門和排氣門同時打開較短的持續(xù)時間時，進氣門和排氣門之間的正氣門重疊可以是較低的。在一些示例中，較低的正氣門重疊還可以指示負氣門重疊。

在t0處，踏板位置(例如，加速器踏板)可以被完全釋放，并且發(fā)動機可以是怠速的(如曲線618所示處于怠速速度)。例如，冷發(fā)動機起動可能已經發(fā)生。在t0和t1之間的發(fā)動機怠速期間，因為進氣節(jié)氣門可以處于更加閉合的位置，并且發(fā)動機負荷可以是較低的，所以進氣空氣流量可以是較低的。正氣門重疊可以是較高的以加快達到催化劑起燃溫度。同樣地，發(fā)動機可以正在操作，使得一個或多個汽缸中的(多個)進氣門和(多個)排氣門同時打開(例如，在排氣沖程和隨后的進氣沖程之間)，以允許進氣空氣直吹一個或多個汽缸到排氣管道。在t0處，煙粒過濾器的負荷可以是中等高的，并且在發(fā)動機怠速期間，渦輪前排氣壓力可以是較低的。

在t1，當踏板被完全踩下時，發(fā)生踩加速器踏板事件。響應于踩加速器踏板事件，發(fā)動機速度急劇上升并且發(fā)動機負荷增加。因此，現在發(fā)動機速度可以高于第一速度閾值(線615)。然而，發(fā)動機負荷仍然低于閾值負荷(線613)。為了提供期望的轉矩需求，進氣節(jié)氣門被移位到相對于怠速時的位置更加打開的位置。例如，現在進氣節(jié)氣門可以完全打開(從幾乎全部閉合的位置)，以實現較高的進氣空氣流率。因此，如曲線606描繪的，進入發(fā)動機的進氣空氣流量響應于增加的進氣節(jié)氣門的開度而很快地增加。正氣門重疊(經由從控制器到VCT系統的控制信號)被維持在其較高的設置處，以加快用于踩加速器踏板事件的渦輪旋轉加速以及實現催化劑起燃。在t1處，較高的正氣門重疊可以使得壓縮的進氣空氣能夠從壓縮機的下游經由汽缸被引導到排氣渦輪的上游，以提供附加的質量流量來使排氣渦輪旋轉加速。一旦已經實現渦輪增壓器加速，就可以減少正氣門重疊，如在609處所示。然而，如由踏板位置和較高的發(fā)動機速度所描繪的，較高的轉矩需求可以繼續(xù)。在t1和t2之間，較高的轉矩需求可以產生渦輪前排氣壓力的逐漸增加。當發(fā)動機操作在t1和t2之間繼續(xù)時，煙粒過濾器的煙粒負荷穩(wěn)定增加直到t2，達到負荷閾值。還有，隨著煙粒負荷增加，在t2處，渦輪前排氣壓力同時上升到與閾值(由線601代表的Thr_P)相交。

響應于渦輪前排氣壓力高于閾值，可以減少進氣空氣流量。為了以更快的速率減少進氣空氣流量，可以調節(jié)進氣節(jié)氣門以向進氣空氣提供減少的開度。具體地，進氣節(jié)氣門被從t1處的更加打開的位置移位到在t2處的更加閉合的位置。作為示例，可以將進氣節(jié)氣門從較少閉合的位置調節(jié)到更加閉合的位置。作為另一個示例，在t2處，可以將進氣節(jié)氣門從完全打開的位置移動到完全打開和完全閉合之間的中間位置。在本文中，當發(fā)動機速度高于第一速度閾值時，僅可以調節(jié)進氣節(jié)氣門以抑制過大的排氣壓力。另外，一旦已經完成渦輪增壓器加速，正氣門重疊就可以是較低的。因此，維持正氣門重疊(在609處重疊)，并且因此在t2處，既不可以改變進氣門正時，也不可以改變進氣凸輪正時。如早前所提到的，氣門正時更改可以對進氣空氣流量具有較慢的響應，并且因此可以被用作次要的糾正動作(例如，只是在發(fā)動機狀況不允許對進氣節(jié)氣門位置進行改變時)。

響應于t2和t3之間進氣空氣流量的減少，渦輪前排氣壓力逐漸減小，使得在t3處渦輪前排氣壓力被降低到低于閾值。因此，在t3處，進氣節(jié)氣門可以返回到其先前的位置(例如，在t1處的位置)，而正氣門重疊可以被降低，因為催化劑已經達到起燃溫度。在渦輪前排氣壓力減少到低于閾值時，基于現有的發(fā)動機狀況，可以將進氣節(jié)氣門調節(jié)到不同的位置。在t4處，開始于t0的發(fā)動機驅動循環(huán)結束。

在t4和t5之間，長的持續(xù)時間可以隨后發(fā)生，其中可以發(fā)生多個不同的發(fā)動機驅動循環(huán)。在t5處，不同的發(fā)動機驅動循環(huán)可以發(fā)生，其中踏板位置被踩下，但是沒有如t1和t4之間被完全踩下。在本文中，發(fā)動機速度可以低于第二速度閾值(線617)，但是發(fā)動機負荷可以高于負荷閾值(線613)。例如，可以激活空調。另外，正氣門重疊可以是中等的。還有，當進氣節(jié)氣門處于大約中間打開(或半閉合的)(例如，處于完全打開和完全閉合之間的中間)以實現期望的發(fā)動機速度和負荷時，進氣空氣流量可以是處于中級水平(曲線610)。煙粒過濾器上的煙粒負荷較高，并且排氣渦輪的上游的排氣壓力較低。在t5和t6之間，維持(例如，不改變)踏板和進氣節(jié)氣門的位置，但是隨著發(fā)動機操作煙粒負荷繼續(xù)增加。因此，在t6處，渦輪前排氣壓力上升并且超出閾值。

基于在t6處踏板位置、高于負荷閾值(線613)的發(fā)動機負荷和低于第二速度閾值(線617)的發(fā)動機速度中的每個，被定位為半打開的進氣節(jié)氣門可以將期望的進氣空氣流量提供到發(fā)動機中。在本文中，發(fā)動機狀況(例如，踏板位置)可以不允許進氣節(jié)氣門的開度的減少。因此，不可以響應于渦輪前排氣壓力超過閾值將進氣節(jié)氣門調節(jié)到更加閉合的位置，以減少進氣空氣流量。因此，可以在t6處發(fā)起減少正氣門重疊的次要糾正動作，以減少進氣空氣流量。如曲線614所示，在t6處，通過調節(jié)進氣門正時、進氣凸輪正時、排氣門正時和排氣凸輪正時中的一個或多個，正氣門重疊可以被降低。因此，可以減小從壓縮機的下游到排氣管道的壓縮(或增壓)空氣的直吹量，使得減少進入發(fā)動機的進氣空氣流量。應當理解，對正氣門重疊的調節(jié)對于響應渦輪前排氣壓力超過閾值調節(jié)進氣節(jié)氣門可以是次要的。

應當理解，如果發(fā)動機狀況允許在t6處改變進氣節(jié)氣門位置，則可以通過對進氣節(jié)氣門和正氣門重疊的調節(jié)的組合來減少進氣空氣流量。如在t6和t7之間的虛線615(相對于實線614)所示，正氣門重疊可以被減少較小的量。同時，如在t6和t7之間的虛線613所示，進氣節(jié)氣門的開度可以被減少到較小的程度(相對于t2處開度的減小)。在本文中，進氣節(jié)氣門可以從更加打開的位置(例如，從完全打開的位置)被調節(jié)到更加閉合的位置。更改的組合可以減少進氣空氣流量較高的量，如t6和t7之間的虛線607所指示的。

在另一個示例中，在t6之前，如果發(fā)動機速度高于第二速度閾值，但是低于第一速度閾值，如曲線619(小虛線)所示，并且發(fā)動機負荷高于負荷閾值，則在t5和t6之間進氣節(jié)氣門可以處于稍微更加打開的位置，如曲線611(小虛線)所示。因此，曲線611描繪了假如發(fā)動機速度在第一速度閾值和第二速度閾值之間(如曲線619所示)時進氣節(jié)氣門的位置的變化。曲線605(小虛線)描繪了假如進氣節(jié)氣門位置處于曲線611所示的位置時進氣空氣流量的變化。由于發(fā)動機速度在第一速度閾值和第二速度閾值之間，所以進入發(fā)動機的進氣空氣流量可以高于(在t5和t7之間的曲線610)當發(fā)動機速度低于第二閾值(在t5和t7之間的曲線618)時的進氣空氣流量。在這種情況下，可以并行調節(jié)進氣節(jié)氣門和正氣門重疊中的每個，以減輕在t6處觀察到的過大的排氣壓力。因此，在t6處，通過在t6將進氣節(jié)氣門從t5處的位置(曲線611)調節(jié)到更加閉合的位置可以減少進氣空氣流量?？梢酝瑫r減少正氣門重疊以使進氣空氣流量減小(如曲線614所示)。

因此，在第一狀況(例如，當發(fā)動機速度高于第一閾值)期間，響應于渦輪前排氣壓力高于Thr_P，只有進氣節(jié)氣門可以被調節(jié)以減少進氣空氣流量。在第二狀況期間，諸如當發(fā)動機速度低于第二閾值且發(fā)動機負荷高于負荷閾值時，只有正氣門重疊可以被用于減小進氣空氣流量。在第三狀況期間，諸如當發(fā)動機速度在第一速度閾值和第二速度閾值之間時同時發(fā)動機負荷高于負荷閾值，可以組合使用進氣節(jié)氣門和正氣門重疊以減少進氣空氣流量。返回到映射圖600，在t6處響應正氣門重疊的減少，進氣空氣流量可以被逐漸減少(例如，與在t2處對進氣節(jié)氣門開度進行調節(jié)的更快的響應相反)，如t6和t7之間的曲線606所示。另外，在t7處，渦輪前排氣壓力也可以減小并且下降到閾值以下。因此，在t7處，可以基于現有的發(fā)動機狀況調節(jié)各種致動器。作為示例，正氣門重疊可以從t6和t7之間的正氣門重疊(實線)被稍微增加。響應正氣門重疊增加，在t7處，進氣空氣流量可以增加(盡管是逐漸增加)。

因此，示例發(fā)動機系統可以包括發(fā)動機，該發(fā)動機包括進氣裝置和排氣裝置；發(fā)動機汽缸，該發(fā)動機汽缸包括進氣門和排氣門；渦輪增壓器，該渦輪增壓器用于提供增壓的進氣氣流，該渦輪增壓器包括排氣渦輪；進氣節(jié)氣門；排氣廢氣門；用于調節(jié)進氣門正時的進氣凸輪；微粒過濾器，該微粒過濾器耦接在渦輪的下游；以及壓力傳感器，該壓力傳感器耦接在渦輪的下游。在前述示例中，示例系統可以額外地或可選地還包括具有儲存在非暫時存儲器上的計算機可讀指令的控制器，該控制器用于：操作具有增壓操作且具有正氣門重疊的發(fā)動機，以便使一些增壓空氣從發(fā)動機進氣裝置經由發(fā)動機汽缸直吹到發(fā)動機排氣裝置；基于微粒過濾器的煙粒負荷，估計渦輪增壓器渦輪的上游的排氣壓力；以及如果所估計的排氣壓力大于閾值，則減少經由進氣節(jié)氣門的進氣空氣流量和直吹的增壓空氣量的一個或多個。在前述示例中的任一個或所有中，減少可以額外地或可選地包括：當發(fā)動機速度高于第一速度閾值時，僅減少經由進氣節(jié)氣門的進氣空氣流量；當發(fā)動機速度低于第二速度閾值且發(fā)動機負荷高于負荷閾值時，僅減少直吹的增壓空氣量；以及當發(fā)動機速度在第一速度閾值和第二速度閾值之間且發(fā)動機負荷高于負荷閾值時，減少經由進氣節(jié)氣門的進氣空氣流量和直吹的增壓空氣量中的每個。另外，在前述示例中的任一個或所有中，減少直吹的增壓空氣量可以額外地或可選地包括調節(jié)進氣凸輪的正時，以減少進氣門和排氣門之間的正氣門重疊。

在另一個示例實施例中，用于發(fā)動機的方法可以包括：用微粒過濾器處理發(fā)動機排氣，微粒過濾器被定位在渦輪增壓器渦輪的下游；基于微粒過濾器的煙粒負荷，估計渦輪增壓器渦輪的上游的排氣壓力；以及如果所估計的排氣壓力大于閾值，則減少進氣空氣流量。在前述示例中，閾值可以額外地或可選地基于強迫打開排氣門的壓力，否則排氣門被閉合。另外，在前述示例中的任一個或所有中，閾值還可以額外地或可選地基于在發(fā)動機的壽命期間排氣門的彈簧磨損。額外地，在前述示例中的任一個或所有中，閾值還可以額外地或可選地基于發(fā)動機速度和進氣歧管壓力中的一個或多個。還有，在前述示例中的任一個或所有中，閾值可以額外地或可選地基于凸輪正時。同樣地，在前述示例中的任一個或所有中，減少進氣空氣流量可以額外地或可選地包括，在第一狀況期間，經由對進氣節(jié)氣門開度的調節(jié)減少進氣空氣流量，并且在第二狀況期間，經由對進氣門和/或進氣凸輪正時的調節(jié)減少進氣空氣流量。

用于發(fā)動機的示例方法可以包括響應于渦輪前排氣壓力大于閾值，調節(jié)進氣節(jié)氣門而不減少增壓水平，并且同時保持氣門正時。在前述示例中，渦輪前排氣壓力可以額外地或可選地是預測的壓力。在前述示例中的任一個或所有中，基于渦輪后排氣歧管壓力，可以額外地或可選地對渦輪前排氣壓力進行建模。在前述示例中的任一個或所有中，發(fā)動機可以額外地或可選地包括被耦接在渦輪增壓器渦輪的下游的煙粒過濾器，并且其中渦輪前排氣壓力可以基于煙粒過濾器的煙粒負荷和增壓水平而被額外地或可選地進一步建模。在前述示例中的任一個或所有中，渦輪前排氣壓力可以基于發(fā)動機空氣流量、排氣流、火花正時、空氣燃料比、凸輪正時、歧管溫度、車輛速度和歧管壓力中的一個或多個而被額外地或可選地進一步建模。在前述示例中的任一個或所有中，渦輪后排氣歧管壓力可以由排氣壓力傳感器額外地或可選地估計。在前述示例中的任一個或所有中，調節(jié)可以額外地或可選地包括減少進氣節(jié)氣門的開度直到渦輪前排氣壓力低于閾值，該閾值基于強迫打開閉合的排氣門所需的壓力。在前述示例中的任一個或所有中，調節(jié)可以額外地或可選地包括減少進氣節(jié)氣門的開度達閾值持續(xù)時間，并且在所述閾值持續(xù)時間之后響應于渦輪前排氣壓力仍然大于閾值，通過調節(jié)排氣廢氣門額外地或可選地減少增壓水平。在前述示例中的任一個或所有中，調節(jié)可以額外地或可選地進一步包括減少進氣節(jié)氣門的開度，同時使排氣廢氣門閉合。在前述示例中的任一個或所有中，發(fā)動機可以額外地或可選地被耦接在車輛中，并且其中閾值持續(xù)時間可以額外地或可選地包括閾值數量的發(fā)動機燃燒事件、車輛行駛的閾值持續(xù)時間和車輛行駛的閾值距離花費的時間中的一個。在前述示例中的任一個或所有中，通過調節(jié)排氣廢氣門減少增壓水平可以額外地或可選地包括增加排氣廢氣門的開度，以減少增壓水平，直到渦輪前排氣壓力低于閾值。

這樣，可以降低高于期望的排氣壓力。降低過大的排氣壓力的技術效果是：當排氣門完全閉合時，不會強迫打開汽缸的排氣門。因此，可以減少諸如失火、預點火等問題。響應過大的排氣壓力，通過調節(jié)進氣節(jié)氣門以減少進氣空氣流量，可以發(fā)起更快的減輕動作。還有，在減少進氣空氣流量時通過致動一個或增壓致動器可以維持增壓水平。通過將增壓水平維持在期望的水平，可以提高駕駛性能并且不會使車輛駕駛員體驗退化。

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/或車輛系統構造一起使用。本文中公開的控制方法和例程可以作為可執(zhí)行的指令被存儲在非暫時存儲器中，并且可以由包括與各種傳感器、致動器和其它發(fā)動機硬件組合的控制器的控制系統完成。本文中所描述的具體例程可以代表任何數量的處理策略諸如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等中的一個或多個。同樣地，可以以所例示的順序、并行地或在一些情況下省略地實行所例示的各種動作、操作和/或功能。同樣地，處理的次序不是實現本文所描述的示例實施例的特征和優(yōu)勢所必須的，而是為了便于例示和描述而被提供?？梢愿鶕褂玫奶囟ǖ牟呗裕磸蛯嵭兴镜膭幼?、操作和/或功能中的一個或多個。另外，所描述的動作、操作和/或功能可以圖形化表示成待被編程到發(fā)動機控制系統中的計算機可讀儲存介質的非暫時存儲器中的代碼，其中所述動作可以通過執(zhí)行包括與電子控制器組合的各種發(fā)動機硬件部件的系統中的指令來完成。

應當理解，本文所公開的構造和例程本質上是示例性的，并且因為許多變化是可能的，所以這些具體實施例不被認為有限制意義。例如，上面的技術可以應用于V-6、I-4、I-6、V-12、對置4缸和其他發(fā)動機類型。本公開的主題包括本文所公開的各種系統和構造、以及其他特征、功能和/或屬性的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。

以下權利要求特別地指出被視為新穎的和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權利要求可以是指“一個”要素或“第一”要素或其等價物。這樣的權利要求應該被理解為包括一個或多個這樣的要素的合并，既不要求也不排斥兩個或更多這樣的要素。可以通過修正本發(fā)明的權利要求或在本申請或相關申請中提出新的權利要求來要求對所公開的特征、功能、要素和/或屬性的其他組合和子組合進行保護。無論與原始權利要求的范圍相比更寬、更窄、相同，還是不同，這樣的權利要求都被認為包括在本公開的主題內。