用于增压内燃发动机的方法和系统与流程

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相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月22提交的德国专利申请no.102016200918.4的优先权。上述申请的全部内容通过引用被全部并入本文用于所有目的。

本说明书总体上涉及内燃发动机的压缩机。



背景技术:

增压内燃发动机可以被用作机动车辆驱动单元。在本公开的背景内,术语“内燃发动机”涵盖柴油发动机和奥托循环发动机,以及因此涵盖使用混合燃烧过程的混合动力内燃发动机,以及可以在混合驱动装置中被使用的发动机,所述混合驱动装置不仅包括内燃发动机还包括电机,该电机能够以驱动的形式被连接到内燃发动机且从内燃发动机接收功率,或者作为可切换辅助驱动装置额外地输出功率。

由于不断严格的排放标准,寻求燃料消耗最小化以及降低污染物排放。

燃料消耗特别是在奥托循环发动机的情况下会是低效的,也就是在火花点火内燃发动机的情况。原因在于传统奥托循环发动机的工作过程的原理,其中期望的负荷或功率通过改变燃烧室的充气来设置,即通过数量(quantity)调节。通过调整被设置在进气系统中的节流挡板,节流挡板下游的吸入空气的压力能被降低较大或较小的程度。对于恒定的燃烧室体积而言,通过吸入空气的压力设定空气质量(即,数量)的方式是可能的。但是,通过节流挡板进行数量调节由于节流损失而在部分负荷范围下具有热动力方面的缺点。

奥托循环工作过程的解节流(dethrottle)的一个方法是采用直接燃料喷射。将燃料直接喷入气缸的燃烧室被认为是一种显著降低燃料消耗的合适手段,即使是在奥托循环发动机中。内燃发动机的解节流通过在某些阈值内使用的品质调节被实现。通过直接喷射,实现分层的燃烧室充气因此是可能的,这能够非常有助于奥托循环工作过程的解节流,因为内燃发动机能够通过分层充气运行而稀(lean)到很大程度,这尤其在部分负载运行下,即在只有少量燃料被喷射时的较低和中等负载范围内,提供热动力优势。

使用至少部分可变阀驱动装置同样提供解节流的可能性。用于使奥托循环发动机解节流的方案的另一个方法通过气缸停用来提供,即在某些负载范围内停用个别气缸。通过部分停用,部分负载运行的效率能被改善,即提高,因为如果发动机功率保持不变,多缸内燃发动机的一个气缸的停用增加了仍保持运行的其他气缸上的负载,使得使节流挡板可以被更进一步地打开,从而将更多空气质量引入到所述气缸中,因此整体上实现了内燃发动机的解节流。在部分停用期间,一直处于运行状态的气缸运行在燃料消耗率较低的高负载区。负载集朝着更高的负载转移。

提高内燃发动机效率和/或降低燃料消耗的另一个方法包括内燃发动机的增压,其中增压是提高功率的一种主要方法,其中用于发动机燃烧过程所需要的空气被压缩,因此每次循环更多的空气质量能够被供应到每个气缸。通过这种方式,能够增加燃料质量且因此增加平均压力。

增压是增加内燃发动机功率同时维持不变的扫气容积(sweptvolume),或者减少扫气容积同时维持相同功率的合适手段。在任何情况下,增压都导致容积功率输出的增加以及更有利的功率-重量比。如果扫气容积被减小,有可能因此使负载集朝燃料消耗率较低的高负载区转移。通过与合适传动配置相组合的增压,也有可能实现所谓的自动降速(downspeed),利用自动降速同样可能实现较低的燃料消耗率。

所以增压有助于内燃发动机的发展,从而使燃料消耗最小化,即提高内燃发动机的效率。

对于增压而言,通常利用排气涡轮增压器,其中压缩机和涡轮机被布置在同一轴上。热的排气流被供给到涡轮机,并且在涡轮机中伴随释放能量而膨胀,其结果是使轴置于旋转。由排气流供应到涡轮机并最终供应到轴的能量被用于驱动同样被布置在所述轴上的压缩机。压缩机输送并压缩被供应到它的增压空气,其结果是获得气缸的增压。增压空气冷却器有利地被设置在压缩机下游的进气系统中,通过该增压空气冷却器,被压缩的增压空气在进入至少一个气缸之前被冷却。冷却器降低了温度,且因此提高了增压空气的密度,使得冷却器也有助于改善气缸的充气,即更大的空气质量。发生冷却引起的压缩。

排气涡轮增压器相对于机械增压器的优势在于排气涡轮增压器利用热排气的排气能量,而机械增压器直接地或间接地从内燃发动机抽取用于驱动自身所需的能量。一般地,机械或动力连接被用于在增压器和内燃发动机之间传递功率。

机械增压器相对于排气涡轮增压器的优势在于机械增压器始终产生所需的充气压力且使其可用,尤其是无论内燃发动机的运行状态,特别是不考虑曲轴的当前旋转速度。这尤其适用于能够由电机驱动的机械增压器。

在所有发动机转速范围内通过排气涡轮增压实现功率增加会遇到困难。在某些发动机转速被下冲的情况中观察到相对严重的扭矩降。所述扭矩降是可以理解的,如果考虑到充气压力比是取决于涡轮机压力比。如果发动机转速被降低,这导致较小的排气质量流量且因此导致较低的涡轮机压力比。所以,朝着较低的发动机转速,充气压力比同样下降。这等同于扭矩降。

例如,一种此类方法是涡轮机的小横截面设计,且同时提供排气泄流(blow-off)设备。这种涡轮机也被称为废气门涡轮机。如果排气质量流量超过阈值,则部分排气流在所谓的排气泄流过程中经由旁通管线被引导通过涡轮机。这种方案在相对高旋转速度下或在相对高排气量的情况下具有增压行为不充分的缺点。

扭矩特性也可以通过被并联布置的多个涡轮增压器被改善,即通过被并联布置的多个相对小的涡轮机截面的涡轮机,其中涡轮机随着排气流速率的增加被依次激活。

增压内燃发动机的扭矩特性还可以通过串联的多个排气涡轮增压器被有利地影响。通过将两个排气涡轮增压器串联,其中一个排气涡轮增压器作为高压级,且一个排气涡轮增压器作为低压级,压缩机特性图能被有利地扩展,具体为沿较小压缩机流量的方向和较大压缩机流量的方向二者。

特别地,在作为高压级的排气涡轮增压器的情况下,将喘振极限朝更小压缩机流量的方向转移是可能的,其结果是即使在小压缩机流量下也能获得高充气压力比,这显著地改善了低发动机转速范围内的扭矩特性。这通过设计针对小排气质量流量的高压涡轮机以及通过提供一种旁通管线来实现,借助于所述旁通管线,在排气质量流不断增加的情况下将不断增加的排气流率引导经过高压涡轮机。

喘振极限朝较小压缩机流量转移是增压内燃发动机情况下的主要意义,因为它寻求即使在存在低增压空气流率的情况下提供足够高的充气压力,从而即使在低发动机转速下获得令人满意的内燃发动机的扭矩特性。

原理上,增压空气在进气系统中的流速c在存在低增压空气流率的情况下显著下降。根据之前的尝试,相对于以周向速度u旋转的至少一个泵轮(impeller)的接近流(approaching-flow)速度w被削弱到这样一个程度,即当它流过泵轮时只能在一定程度上实现或者无法实现时通过增压空气流的变向增加压力。而是,增压空气流与泵轮叶片分离,局部逆流发生,且压缩机开始喘振。



技术实现要素:

在一个示例中,以上被描述的问题,如发明人在本文中所意识到的,可以通过一种增压内燃发动机来解决,该增压内燃发动机具有被配置以供应增压空气的进气系统、被配置以排出排气的排气排出系统、以及被布置在进气系统中的压缩机,该压缩机包括在压缩机壳体中被布置在旋转轴上且装备有泵轮叶片的至少一个泵轮,所述进气系统在所述至少一个泵轮的上游具有相对于压缩机的轴的虚拟延长线横向地行进(run)的部段,且可枢转挡板被布置在该部段中,所述部段至少在背离所述至少一个泵轮的一侧分叉成弧形管道,该弧形管道合并以便形成环形管道,所述环形管道在面朝所述至少一个泵轮的一侧是开放形式。通过这种方式,这些设计措施用以(尤其在存在低增压空气流率时)有利地影响了到至少一个旋转泵轮的接近流,且因此改善了内燃发动机的增压行为。

根据本公开的内燃发动机的压缩机可以是机械增压器,要不然可以是排气涡轮增压器的压缩机。

根据本公开的内燃发动机,在入口侧处,包括用于产生至少一个漩涡(swirl)的可枢转挡板,且为此目的,该可枢转挡板在至少一个泵轮的上游被布置在进气系统的相对于压缩机的轴的虚拟延长线横向地行进的部段中。

进气系统的所述部段通向环形通道,环形通道的弧形通道以相对的弧线延伸,优选围绕压缩机的轴的虚拟延长线延伸,并在背离该部段的一侧上合并。

环形通道在一侧是开放形式的,即在面朝所述至少一个泵轮的一侧,其中通过进气系统或经由所述部段被供应到环形通道的增压空气经由压缩机的入口区域从环形通道被供应到所述至少一个泵轮。

所述挡板允许增压空气在挡板的两侧流过,从而使得增压空气可以被引入环形通道的一个弧形通道中以及环形通道的另一个弧形通道中二者。被引导通过两个通道的增压空气流具有不同取向的漩涡,具体地,在一个方面,顺时针漩涡,以及在另一方面,逆时针漩涡,或者在一个方面,沿所述至少一个泵轮的旋转方向的漩涡,以及在另一方面,与所述至少一个泵轮的旋转方向相反的漩涡。

通过挡板的适当枢转,增压空气在两段弧形管道之间的分配被影响。即,增压空气能被分成不同量级的增压空气流。不同量级的增压空气流然后被引导到环形管道的两个管道。

一个带有其漩涡的增压空气流影响带有其不同取向漩涡的另一个增压空气流,且反之亦然,即,两段弧形管道的具有不同取向漩涡的两个增压空气流相互影响。具体地,一个增压空气流的漩涡消减相应的其他增压空气流的漩涡。在这方面,通过挡板的相应枢转,可能的是不仅影响被供应到所述至少一个泵轮的增压空气流的漩涡的取向,还影响所述漩涡的强度或程度。

因此,进入所述至少一个泵轮的增压空气流能被赋予相对于泵轮或相对于压缩机的轴被切向地取向的不同量级的速度分量。

因此,到所述至少一个旋转的泵轮的接近流被显著地改善,因为接近的增压空气流的绝对速度c为相对于压缩机的轴旋转,使得与所述至少一个旋转的泵轮的圆周速度u结合,获得增压空气相对于旋转的泵轮叶片的可被更有效利用的相对接近流速度w。

接近的增压空气流相对于压缩机的轴的绝对速度c的旋转的性质和程度能通过挡板的枢转来影响。

可能的是,省却用于影响接近流的复杂引导装置,例如其强制地赋予增压空气流漩涡,即相对于压缩机的轴横向地或沿圆周方向的速度分量。连同引导装置,大体可调节引导装置及其控制件的费用一起被免除。因此,设置在进气系统中的引导装置仅引起不期望的流动阻力以及尤其是在高发动机转速或高增压空气流率存在的情况下降低增压空气流压力的问题也被消除。压缩机单元作为一个整体的紧凑封装成为可能。

本公开可以基于的目标通过根据本公开的内燃发动机来实现,即提供一种根据根据权利要求1的前序部分的增压内燃发动机,其在低增压空气流率存在的情况下的增压行为被改善。

所述挡板是可枢转的,使得所有的增压空气能被供应到环形通道的两个通道的实质上仅一个通道的实施例是有利的。优选可能的是,所有的增压空气被供应到环形通道的一个通道或另一个通道。后者使得产生强烈的漩涡成为可能,具体为沿一个旋转方向和另一个旋转方向。

根据本公开提出的设计措施不仅适合于将喘振极限朝更小的增压空气流率转移,且因此还适合于改善内燃发动机在存在低增压空气流率下的增压行为。

通过优化所述至少一个泵轮的接近流条件,压缩机效率能被根本地改善,且因此内燃发动机在所有工况下的增压行为能被改善,尤其是在中等或相对高的增压空气流率存在的情况下。

其中所述部段与压缩机轴的虚拟延长线相交的增压内燃发动机的实施例是有利的。

其中所述部段垂直于压缩机轴的虚拟延长线行进的增压内燃发动机的实施例是有利的。

以上两个实施例涉及到所述相关的部段在其中布置有可枢转挡板的进气系统中的布置或取向。

所述实施例有利于形成相对于泵轮或相对于轴的虚拟延长线同轴地行进的环形通道。因此,漩涡流(即带有旋涡的接近的增压空气流)的形成被简化。

在此,其中可枢转挡板在所述部段中大体居中布置,使得增压空气能在挡板两侧经过的增压内燃发动机的实施例是有利的。

挡板的居中布置允许增压空气在挡板的两侧流过,且因此可使增压空气在环形管道的两段弧形管道之间分开并形成具有不同取向漩涡的增压空气流。通过挡板的适当枢转,增压空气在两个管道之间被分开,或者产生带有不同取向漩涡的不同量级的增压空气流。

其中挡板绕实质上平行于压缩机的轴行进的轴线可枢转的增压内燃发动机的实施例也是有利的。该实施例有利于形成相对于压缩机泵轮的轴同轴地行进的漩涡流,即带有围绕轴的虚拟延长线的漩涡的接近的增压空气流。

其中环形管道至少部分是圆形形式的部段的增压内燃发动机的实施例是有利的。所述至少部分圆形形式的环形管道有利地对应于所述至少一个旋转的泵轮的圆形形式。环形管道的至少部分旋转地对称形式与所述至少一个泵轮的旋转相适应。这里,环形管道至少负责产生漩涡或带漩涡的增压空气流。

由于以上陈述的原因,其中环形管道围绕压缩机的轴的虚拟延长线行进的增压内燃发动机的实施例也是有利的。

其中环形管道与所述至少一个泵轮隔开布置的增压内燃发动机的实施例是有利的。

其中压缩机的入口区域被布置在环形管道和所述至少一个泵轮之间的增压内燃发动机实施例是有利的。

在本文中,其中入口区域相对于压缩机轴行进且被同轴地配置,从而使得增压空气也能够被本质上轴向地供应到压缩机泵轮的增压内燃发动机实施例是有利的。增压空气在流过入口区域时不必被偏转,以便被轴向地供应到压缩机。因为在入口区域中不存在增压空气流的偏转或方向改变,所以流动偏转所导致的增压空气流中的不必要压力损失被避免。有效程度和充气压力比能被增加。

其中节流装置在压缩机下游被布置在进气系统中的增压内燃发动机实施例是有利的。

在数量调节的背景下,为了能在宽范围内调节负载,尤其是在非常低的增压空气流率存在的情况下,或者为了能切断对气缸的空气供应,节流装置被设置在进气系统中是有利的。

在该背景下,其中节流装置是节流挡板的增压内燃发动机实施例是有利的。

其中增压空气冷却器在压缩机下游被布置在进气系统中的增压内燃发动机实施例是有利的。增压空气的温度通过冷却的方式被降低,且密度以该方式被增加。发生冷却导致的压缩。通过这种方式,冷却器有助于改善气缸的增压。

其中压缩机是轴流式压缩机的增压内燃发动机实施例是有利的,其中出射流本质上轴向地行进。在本公开的背景下,“本质上轴向地”意味着在轴向方向上的速度分量大于径向速度分量。

其中压缩机是径流式压缩机的增压内燃发动机实施例同样是有利的。如果所述至少一个压缩机是排气涡轮增压器的压缩机,该实施例尤其在紧凑封装方面具有优势。所述压缩机壳体被配置为螺旋壳体或蜗轮箱壳体。

其中提供有这样的排气涡轮增压器的增压内燃发动机实施例是有利的,所述排气涡轮增压器包括被布置在排气排出系统中的涡轮机,以及被布置在进气系统中的压缩机,涡轮机和压缩机被布置在相同的旋转轴上。

在该背景下,其中压缩机是排气涡轮增压器的压缩机的增压内燃发动机实施例可以是有利的。

其中压缩机是机械增压器的增压内燃发动机实施例也可以是有利的。

其中设置有排气再循环装置的增压内燃发动机实施例是有利的。

在该背景下,其中设置有这样的排气再循环装置的增压内燃发动机实施例是有利的,所述排气再循环装置包括在压缩机下游通向进气系统的管线。

为了符合将来的氮氧化物排放的阈值,可以利用排气再循环,即排气从排气排出系统到进气系统内的再循环,其中在增加的再循环率的情况下,氮氧化物排放能被显著降低。

这里,其中在到排气再循环系统装置的管线中设置冷却器的实施例是有利的,所述冷却器降低热排气流的温度,且因此增加了排气的密度。取决于新鲜空气与再循环排气的混合的气缸新鲜充气的温度通过这种方式被降低,所以所述冷却器也有助于利用增压空气改善燃烧室的增压。

在排气再循环管线内设置切断元件的实施例是有利的。所述切断元件用于控制排气再循环速率。

本公开可以基于的另一个目标,具体是提出一种操作前述类型的增压内燃发动机的方法,可以通过一种方法来实现,在该方法中,在至少一个泵轮的上游被布置在进气系统中的挡板被枢转以影响被供应到压缩机的增压空气相对于所述至少一个泵轮的泵轮叶片的接近流角度α。

已经关于根据本公开的内燃发动机所陈述的内容也适用于根据本公开的方法,为此在此处大致地参考以上关于根据本公开的内燃发动机所作出的陈述。不同的内燃发动机要求局部不同的方法变型。

其中被供应到较小气流(less-flow)角α的增压空气被改善的方法实施例是有利的。

挡板赋予进入泵轮的增压空气流相对于泵轮或相对于压缩机轴被切向地取向的速度分量,即漩涡,因此压缩机即使在相对低的增压空气流率下也能进行压缩而没有喘振的风险。

这里,其中当内燃发动机的发动机转速nmot下降低于可预定发动机转速时,被供应到压缩机的增压空气具有利用挡板被强制赋予其的漩涡的方法实施例是有利的。

增压空气流率基本上随发动机转速nmot增加。在具备数量调节的传统奥托循环发动机中,增压空气流率随负载的增大而增加,即使在恒定的发动机转速下,而在具备品质调节的传统柴油发动机中,增压空气流率(作为第一近似值)仅取决于发动机转速,因为在恒定发动机转速下发生负载转移时,是混合物组分而不是混合物的数量被改变。

根据本发明的内燃发动机是一种增压内燃发动机,使得可随负载和/或发动机转速变化且对增压空气流率有影响的进气侧的增压压力也可以被考虑。所以,以上关于增压空气流率与负载或发动机转速所讨论的关系一般情况下仅有条件地适用。所以,首要考虑增压空气流率而不是直接考虑发动机转速可以是有利的。

其中当内燃发动机的负载tmot降到低于可预定负载时,被供应到压缩机的增压空气具有利用挡板被强制赋予其的漩涡的方法实施例是有利的。在数量调节的情况下,增压空气流率随负载增加而增加,即使在恒定发动机转速的情况下。

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被随附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。

附图说明

图1a以局部切开且沿压缩机轴方向观察的方式示意性地示出了内燃发动机的第一实施例的被布置在进气系统中的压缩机。

图1b示意性地示出了旋转90°且沿压缩机轴被切开的图1a中示出的压缩机。

图2a以展视图的形式示意性地示出了连同有旋接近流的速度三角形一起的图1a和图1b中所示的压缩机的泵轮叶片。

图2b示出了在无旋接近流情况下的图2a的速度三角形。

图3示出了压缩机的第一取向。

图4示出了压缩机的第二取向。

图3-4近似按比例被示出。

图5示出了涡轮增压发动机。

图6示出了操作压缩机的挡板的方法。

具体实施方式

以下描述涉及用于增大或减小被输送到压缩机的增压空气流的漩涡的系统和方法。可旋转挡板被布置在压缩机上游的管道中,如图1a所示。可旋转挡板被定位在管道的入口管中,其中所述挡板可以阻塞到管道的增压空气流。基于挡板的位置,挡板可以在进来的增压空气流上赋予漩涡。替代地,对于挡板的其他位置而言,挡板可以减少进来的增压空气流的漩涡。调节挡板的位置的方法在图6中被描述。

所述管道是超环状体(toroid)形的,其中,沿压缩机远侧的外表面没有开口,如图1b、图3和图4所示。所以,入口管在分叉之前沿垂直于压缩机的轴的方向朝管道延伸以产生实质上超环状体形的管道。所述管道在压缩机的近侧上是敞开的,这将管道流体地联接到压缩机的泵轮。

压缩机被配置以给发动机提供升压空气,如图5所示。挡板基于一个或多个发动机工况被调节。所以,挡板相对于泵轮的角度基于一个或多个发动机工况被调节。挡板的角度在图2a和图2b中被示出。

图1-5示出了具有各种部件的相对定位的示例构造。至少在一个示例中,如果被示为彼此直接接触、或直接联接,那么此类元件可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地,至少在一个示例中,被示为彼此邻近或相邻的元件可以分别是彼此邻近或相邻的。作为一示例,彼此共面接触放置的部件可以被称为共面接触。作为另一示例,在至少一个示例中,被设置为彼此分开、在其之间仅有空间而没有其他部件的元件可以被称为如此。作为又一示例,被示为在彼此的上方/下方、在彼此的相对侧、或彼此的左侧/右侧可以相对于彼此被称为如此。另外,如在图中示出的,在至少一个示例中,最顶部元件或元件的最顶点可以被称为部件的“顶部”,并且最底部元件或元件的最底点可以被称为部件的“底部”。如在本文中使用的,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以相对于图的垂直轴线,并且被用来描述图的元件相对于彼此的定位。因此,在一个示例中,被示为在其他元件上方的元件被定位为在其他元件的正上方。作为又一示例,在图内描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如,诸如为圆形的、直的、平坦的、弧形的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。另外,在至少一个示例中,被示为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。此外,在一个示例中,被示为在另一元件内或被示为在另一元件外面的元件可以被称为如此。应认识到,根据制造公差(例如,在1-5%偏差内),被称为“本质上类似和/或完全相同”的一个或更多个部件彼此不同。

图1a以局部切开且沿压缩机轴1a方向观察的方式示意性地示出了内燃发动机第一实施例的被布置在进气系统2中的压缩机1。图1b示意性地示出了被旋转90°且沿压缩机轴1a被切开的图1a中示出的压缩机1。

压缩机1被布置在内燃发动机的进气系统2中,并具有在压缩机壳体1b中被布置在可旋转轴1a上且装备有泵轮叶片的泵轮1c。

在泵轮1c的上游的进气系统2具有部段2a,在当前情况下,部段2a垂直于压缩机1的轴1a的虚拟延长线行进且在距离泵轮1c一定距离处与所述虚拟延长线相交。该虚拟延长线沿着平行于轴1a的方向从轴朝着观看者延伸。

可枢转挡板4被居中地布置在进气系统2的部段2a中,可枢转挡板4可围绕平行于压缩机1的轴1a行进的轴杆(axle)4a枢转,使得增压空气能够被引导经过挡板4的两侧。挡板4围绕轴杆4a枢转,使得在挡板4和进入部段2a的增压空气流的方向(平行于竖直轴线6)之间创建的角度被调节。在一个示例中,挡板4可以转动90°,其中对应于挡板4的极端位置±45°。在图示的位置,挡板4处于-45°位置。如图所示,压缩机出口管1f垂直于竖直轴线6和进入部段2a的增压空气流的方向。

部段2a分成弧形管道3a,3b,弧形管道3a,3b合并以形成环形管道3。围绕压缩机1的轴1a的虚拟延长线行进的环形管道3是圆形的,并且在朝向泵轮1c的一侧是开放形式的。即,环形管道3的至少一部分流体联接到泵轮1c的至少一部分。

压缩机1具有被布置在环形管道3和泵轮1c之间且与相对于压缩机1的轴1a同轴地行进的入口区1e,使得增压空气在没有采用其他措施的情况下被轴向地供应到压缩机1。入口区1e和环形管道3在当前情况下与压缩机壳体1b的其余部分被一体地形成。如图所示,压缩机壳体的部段2a包括指向朝泵轮1c的方向的凹陷5。如图所示,凹陷5沿轴的公共轴线和/或虚拟延长线与轴1a对准。通过这种方式,部段2a看上去是沿其位于泵轮1c的远侧的外表面具有凹部(例如凹陷5)的凹形。

部段2a随着从凹陷5过渡到入口区1e而收窄。即,环形管道3的直径随着通道靠近入口区1e而缩小,使得在入口区1e和环形管道3的合并处,入口区1e和环形管道3的直径实质上相等。

在一些实施例中,额外地或替代地,环形管道3是在压缩机远侧的一端和/或离压缩机最远的一端被封闭的超环状体形管道。沿图1b的横截面,管道3实质上是b形的。所述末端还包括朝入口区1e延伸的凹陷5和/或凸起5。所以,当增压空气流流过挡板4时,增压空气还可以通过第一弧形管道3a和第二弧形管道3b在凹陷5和/或凸出5的周围流过,且在流到泵轮1c之前在入口区1e处合并。通过这种方式,增压空气在进入入口区1e之前沿着关于从轴1a延伸且平行于轴的轴线对称隔开的圆形路径流动。

通过挡板4的适当枢转,增压空气在两段弧形管道3a,3b之间的分配被影响,即增压空气被分成不同量级的增压空气流。如图所示,挡板4围绕轴杆(axle)4a转动,使得挡板4与轴杆4a相对的末端可以与部段2a的内表面接触。这可以阻塞到第一弧形管道3a或第二弧形管道3b的增压空气流。在图示位置,到第二弧形管道3b的增压空气流被阻塞和/或阻止。应理解的是,挡板4的类似位置被实现用于第一弧形管道3a。

两个增压空气流是具有不同取向漩涡的增压空气流,它们可以相互影响。在一个示例中,这种影响是破坏性的,且漩涡随两个增压空气流的合并而减少。额外地或替代地,所述影响是有助益性的,且漩涡随两个增压空气流的合并而增加。在一些实施例中,挡板4的致动可以改变增压空气流对彼此的影响。例如,挡板4的较小角度位置可以促进有助益性影响,且较大角度位置可以促进破坏性影响。在图1a中,在右侧管道3a中的增压空气流由于挡板4的偏置位置而具有较大的增压空气流率。即,相比右侧管道3a挡板4阻塞了通道通往左侧管道3b的更多的部分。因此,被供应到泵轮1c的增压空气流具有被赋予到其的相应取向的漩涡。

在图1a的示例中,相比流到第一弧形管道3a的增压空气,挡板4的位置可以赋予流到第二弧形管道3b的增压空气更大的漩涡。所以,当来自弧形管道的增压空气合并时,两者之间的紊流和/或漩涡可以被平均。即,来自第二弧形管道3b的增压空气的漩涡和/或紊流减少,而来自第一弧形管道3a的增压空气的漩涡和/或紊流增加。如上所述,来自两段弧形管道的增压空气的合并可以是有助益性的,从而使漩涡进一步增大。这可以在更可能发生压缩机喘振的较低发动机负载下被使用。

接近的增压空气流的绝对速度c相对于压缩机1的轴1a旋转,具体为使得,在与泵轮1c或泵轮叶片1d的圆周速度u结合的情况下,获得增压空气相对于旋转的泵轮叶片1d的被改善的相对接近流速度w。接近的增压空气流相对于压缩机1的轴1a的绝对速度c的旋转的性质和程度能通过挡板4的枢转来影响。

图2以展开图的形式示意性地示出了连同有旋接近流的速度三角形c2、w2、u一起的图1a和图1b中所示的压缩机1的旋转的泵轮叶片1d。图2b展示了无旋接近流的相关速度三角形c1、w1、u。根据速度矢量,不同的流动条件是显而易见的。

现在转向图3和图4,它们示出了包括上述环形管道3的压缩机1的实施例。但是,图3和图4的区别在于通往发动机进气歧管的压缩机出口1f的取向和/或方向。图3和图4被结合起来描述。在后续的附图中,之前已经被描述过的组件被相似地编号,且为了简明不再被详细描述。

如图所示,图3和图4包括具有三个轴线的轴系290,即,水平方向的x轴、垂直方向的y轴、以及正交于于x轴和y轴二者的z轴。所以,入口管300通往环形管道3的部分是平行于y轴的。另外,压缩机1的轴(例如,图1a的轴1a)是平行于x轴的。最后,压缩机出口1f平行于负的z轴方向,且图4的压缩机出口1f平行于正的z轴方向。所以,入口管300、压缩机出口1f、以及轴(例如,图1a和图1b的轴1a)中的每个是彼此正交(例如垂直)的。中轴线398平行于x轴,且穿过环形管道3与压缩机1的几何中心。在一个示例中,中轴线398代表轴(例如,轴1a)的虚拟延长线。因此,中轴线398穿过轴。箭头298代表重力方向。

增压空气经由入口管300进入管道3,然后基于挡板的位置围绕凹陷5和/或凸出5流过左侧和右侧管道的一个或多个,所述管道在图3和图4的图示说明中由于压缩机壳体1b而被阻塞。如以上所述,挡板(例如图1a的挡板4)在入口管300中沿轴杆(例如图1a的轴4a)可枢转。挡板在被配置以改变进入管道3的增压空气流的两个极限位置之间枢转。在一个示例中,挡板在被致动到所需位置后是固定的。替代地,挡板可以在两个或多个所需位置之间振荡。如以上所述,挡板的角度相对于平行于y轴的进来的增压空气流的方向被测量。在一个示例中,响应于一个或多个发动机运行参数(例如,低负载、高海拔等等)将挡板调节到至少部分地阻塞进入管道的增压空气流的成角度位置。

如图所示,管道3被完全容纳在压缩机壳体1b内。因此,管道3可以被整体地铸造在压缩机壳体1b内。替代地,管道3可以是被联接到压缩机壳体1b的单独件。在一个示例中,螺丝、焊料、粘合剂、熔合剂、和/或其他连接元件可以被用于将管道3和压缩机壳体1b紧密配合在一起。

进气空气和/或增压空气经入口管300沿平行于重力方向(箭头298)的y轴进入环形管道3。被定位在入口管300附近的管道3的分叉附近的挡板(例如图1a和图1b的挡板4)改变流入管道3的弧形管道的增压空气的方向性和漩涡。所以,挡板调节流入关于中轴线398和凹陷5和/或凸出5对称隔开的弧形管道中的每个弧形管道的空气的量。通过这种方式,在变向到沿实质上平行于虚拟延长线和朝向泵轮(例如图1a和图1b的泵轮1c)的x轴的方向之前,通过管道3的空气在中轴线398(例如,虚拟延长线)周围。换句话说,增压空气首先沿平行于y轴的方向流动,沿着管道3的圆形路径在平行于y轴的平面内流动,然后当它离开管道3时变向到沿平行于x轴的方向,且流到压缩机1。在引导压缩的增压空气沿平行于z轴的方向穿过压缩机出口1f之前,压缩机压缩增压空气。通过这种方式,增压空气在离开压缩机壳体1b之前两次变向90°。

经由挡板赋予到增压空气的漩涡的量级可以改变施加在泵轮上的压力。挡板的位置可以基于发生压缩机喘振和/或失速的可能性被调节。压缩机喘振可以在歧管压力大于压缩机所产生的压力时发生。这可能在低发动机负载、降档位、快速释放加速器踏板等期间发生。所以,压缩机喘振可能导致泵轮的劣化和/或顺序踩加速器踏板时的涡轮迟滞。所以,在环境压力和/或增压空气流过低时的情况期间,漩涡可以被增加,从而增加压缩机1所产生的压力以防止和/或限制压缩机喘振。

在图3和图4的实施例中,对应于管道3的位置的压缩机壳体1b类似于无孔的超环状体。通过这种方式,增压空气可以仅经由入口管300进入管道。另外,增压空气可以仅经由压缩机出口1f离开压缩机壳体1b。所以,压缩机1不包括所述之外的额外入口和其他出口。

因此,系统包括经由轴被机械地联接到涡轮机的单级径流压缩机;在压缩机上游和/或远离压缩机被布置在压缩机壳体内的管道,所述管道是具备从它的几何中心朝压缩机延伸到管道的内部体积的凸起的超环状体形;被配置以使增压空气流到环形管道的入口管,入口管垂直于轴布置,且其中入口管还包括与入口管的几何中心未对准的挡板;以及具有被存储在控制器上的计算机可读指令的控制器,当指令被执行时允许控制器调节挡板的角度,从而通过使挡板围绕平行于轴的轴杆转动来调节入口管内的阻塞,从而基于发动机转速和发动机负载的一个或多个改变增压空气漩涡。挡板的角度相对于进来的增压空气流的方向被测量。响应于发动机转速低于阈值转速以及发动机负载低于阈值负载的一个或多个,所述阻塞被增大,且其中响应于发动机转速高于阈值转速以及发动机负载高于阈值负载的一个或多个,所述阻塞被减小。管道的内部体积包括关于所述凸起对称隔开的两段弧,且其中所述两段弧被配置以接收来自入口管的增压空气,且其中所述内部体积的宽度从所述弧朝压缩机收窄。压缩机包括垂直于轴和入口管二者布置的出口管。压缩机和环形管道除所述入口管和出口管之外,不包含其他入口或额外出口。压缩机不包括压缩机旁路。

图5是示出了示例发动机10的示意图,其可以被包含在汽车的推进系统中。发动机10被示出具有四个气缸或燃烧室30。但是根据本公开,可以使用其他数量的气缸。发动机10可以至少部分地通过包含控制器12的控制系统以及车辆操作者132经由输入装置130的输入被控制。在该示例中,输入装置130包括加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号pp的踏板位置传感器134。发动机10的每个燃烧室(例如气缸)30可以包括燃烧室壁以及被定位在其中的活塞(未示出)。活塞可以被联接到曲轴40,从而使活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。

燃烧室30可以从进气歧管44经由进气通道42接收进气空气,且可以经排气歧管46将燃烧气体排放到排气通道48。进气歧管44和排气管46能经由相应的进气门和排气门(未示出)选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中,燃烧室30可以包括两个或多个进气门和/或两个或多个排气门。火花塞52可以伸入燃烧室30,从而为燃烧提供点火源。

燃料喷射器50被示出直接联接到燃烧室30,用于与从控制器12所接收到的信号fpw的脉冲宽度成比例地直接喷射燃料至气缸中。通过这种方式,燃料喷射器50提供燃料到燃烧室30内的已知的直接喷射;但是应理解,进气道喷射也是可能的。燃料可以通过包含燃料箱、燃料泵、以及燃料轨的燃料系统(未示出)被输送到燃料喷射器50。

进气通道42可以包括具有节流板22的节气门21,从而调节到进气歧管的空气流。在该特定示例中,节流板22的位置(tp)可以被控制器12改变,从而实现电子节气门控制(etc)。通过这种方式,节气门21可以被操作从而改变被供应到发动机气缸中的燃烧室30的进气空气。

另外,在所公开的示例中,排气再循环(egr)系统可以经由egr通道166将所需的部分排气从排气通道48递送到进气通道42。被提供到进气通道42的egr的量可以通过控制器12经egr阀164来改变。在一些条件下,egr系统可以被用于调节燃烧室内空气和燃料混合物的温度。图1示出了高压egr系统,其中egr从涡轮增压器的涡轮机的上游被递送到涡轮增压器的压缩机的下游。发动机可以附加地经由低压egr通道166和低压egr阀164被提供egr。低压egr从涡轮机62的下游被递送到压缩机60的上游。

发动机10还可以包括压缩装置,比如包含沿着进气通道42布置的至少一个压缩机60的涡轮增压器或机械增压器,从而给升压通道32提供加压的空气。压缩机60可以类似于图1-图4的压缩机1被利用。对于涡轮增压器而言,压缩机60可以至少部分地被涡轮机62驱动,例如经由轴或者其他联接装置。涡轮机62可以沿着排气通道48布置。各种装置可以被提供以驱动压缩机。对于机械增压器而言,压缩机60可以至少部分地由发动机和/或电机驱动,且可以不包含涡轮机。

在一个示例中,图1的发动机可以被联接在混合动力车辆中,且电机可以是被用于提供电动压缩机助力的马达。在制动期间,电池组的荷电状态可以增加,其中电动马达可以作为发电机并将电荷恢复到电池组。替代地,电池组可以通过由发动机供电的独立发电机被重新充电,从而允许电池组在非制动场合被重新充电。

排气通道48可以包括使涡轮机62周围的排气转向的废气门26。同样,进气通道42可以包括被配置以将一部分升压进气空气从压缩机下游转向到压缩机上游的压缩机再循环阀(crv)27。废气门26和/或crv27可以基于升压压力需求由控制器12控制。例如,在松开加速器踏板(例如加速器踏板位置的减少)期间,当需要较低的升压压力时,crv和废气门中的一个或多个可以被打开。同样,废气门26可以被关闭以提高涡轮机上游的排气压力,比如响应于踩加速器踏板,因此加快涡轮机的提速和经由压缩机的升压输送。通过这种方式,通过调节废气门增大经由排气涡轮机提供到压缩机的助力可以提高升压压力。压缩机助力可以通过减小废气门的开度(或增大闭合)来付诸实施,从而增加涡轮机上游的排气压力。因此,压缩机助力可以减少响应于节气门改变的发动机功率输出增加的延迟,在本文中被称为涡轮迟滞。如以上所讨论的,发动机功率延迟可能是因为排气压力产生的延迟以及用以提供所需升压所要求的涡轮机提速的延迟。

曲轴40可以经由中间变速器系统150被联接到车辆的至少一个驱动轮。变速器系统150可以包括具有多个离散齿轮比、离合器等等的多固定齿轮自动变速器。在一个示例中,变速器可以仅具有8个离散的前进挡和1个倒档。另外,起动器马达可以经由飞轮被联接到曲轴40,从而实现发动机10的起动操作。

发动机输出扭矩可以被传递到液力变矩器(未示出)以驱动自动变速器系统150。另外,一个或多个离合器可以被接合,包括前进离合器154,从而推动汽车。在一个示例中,液力变矩器可以指变速器系统150的部件。另外,变速器系统150可以包括可以按照需要被接合从而激活多个固定变速齿轮比的多个档位离合器152。具体地,通过调节多个档位离合器152的接合,变速器可以在较高档位(即,较低齿轮比的档位)和较低档位(即,较高齿轮比的档位)之间切换。所以,齿轮比差在较高档位时在变速器上实现了较低扭矩放大倍数,而在较低档位时在变速器上实现了较高扭矩放大倍数。车辆可以具有六个可用档位,其中变速器档位六(变速器第六档)是最高的可用档,且变速器档位一(变速器第一档)是最低的可用档。在其他示例中,车辆可以具有多于或少于六个可用档位。

如本文中所述,控制器可以改变变速器档位(例如,升档或降档变速器档位),从而调节经变速器和液力变矩器被递送到车轮156的扭矩的量(即,发动机轴输出扭矩)。控制器可以响应于踏板位置信号(pp)和车辆速度的变化开始变速器档位切换。例如,当车辆速度增加时,控制器可以使变速器档位升档(例如,从变速器第一档到变速器第二档)。替代地,当pp减小时,控制器可以使变速器档位降档(例如,从变速器第三档到变速器第二或第一档)。基于初始齿轮比和所需齿轮比之间的差,变速器可以升档或降档一个或多个变速器档位。另外,档位选择可以基于所需要的最终发动机转速。例如,当pp大幅增大时,比如在踏板被完全下压到全开踏板(wop)位置时,控制器可以使变速器升档多个变速器档位,以便增加被传递给车轮的发动机功率的量。

因此,发动机转速可以基于变速器档位选择来改变。例如,在变速器档位升档期间,在车速保持不变的同时,节气门开度被增加,从而导致到发动机的空气质量流量增加,以及发动机转速相应的增加。同样,在变速器档位降档期间,节气门开度被减小,从而导致到发动机的空气质量流量减少,以及发动机转速相应的减小。在升档操控期间,对涡轮增压器的电助力和/或进气漩涡有助于在换挡事件开始到结束的短时间内保持升压量在控制之下。因为在没有助力的情况下较高档位将驱动发动机转速在变速器接合的时刻下降,涡轮增压器速度将随发动机转速一起下降。这可能导致升压的损失。经由在换挡事件期间维持压缩机速度的马达,升压的损失可以至少部分地被避免,从而保持升压压力上升并在换挡事件结束时提高车辆响应。在降档的情况下,废气门逐渐打开以帮助保持涡轮增压器速度在控制之下。

除了在变速器换挡期间控制发动机转速,在发动机怠速条件下也会需要发动机转速控制以维持发动机怠速扭矩。所以,发动机怠速是发动机在发动机与动力传动系统断开联接且加速器踏板未被下压时或者在变速器档位被接合下车辆停止且加速器踏板未被下压时运行的转速。在怠速时,发动机产生足够的扭矩和功率,以平滑地运行发动机辅助部件(比如助力转向系统、交流发电机等)以及以低于阈值速度在第一档下推动车辆。例如,在发动机怠速条件期间,发动机控制参数和致动器可以被调节以保持发动机转速在700-900rpm或附近。

发动机转速的保持(本文也称为发动机转速控制)可能在车辆发动机在高于阈值的环境海拔(例如高于2000m)下运行时是低效的。例如,当带有升压发动机的混合动力车辆在较高海拔下运行时,发动机怠速控制和变速器换挡发动机转速控制二者可能受到空气密度下降的影响。具体地,由于在较高海拔下大气的较低的空气可用度,发动机转速可能低于所需求的。由于空气密度下降以及发动机转速从期望速度的相应下降,发动机性能可能下降,且发动机运行可能显得迟缓。当车辆运行在平均海拔较高的区域内时,迟缓的发动机性能可以影响车辆的驾驶性。

控制器12在图5中作为微计算机被示出,其包括微处理器单元(cpu)102、输入/输入端口(i/o)104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质在此特定示例中示出为只读存储器芯片(rom)106、随机存取存储器(ram)108、保活存储器(kam)110,以及数据总线。控制器12可从联接到发动机10的传感器接收各种信号,以执行运行发动机10的各个功能,除了先前论述的那些信号之外,这些信号还可包含来自maf传感器120的引入的空气质量流量的测量值;来自温度传感器112的发动机冷却液温度(ect),示意性地示出在发动机10内的一个位置中;来自联接到曲轴40的霍耳效应传感器118(或其它类型)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),如所论述的;以及来自传感器122的绝对歧管压力信号map,如所论述的。发动机转速信号rpm可根据信号pip由控制器12产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号map可用于提供进气歧管44中真空或压力的指示。应注意,可使用上述传感器的各个组合,例如没有map传感器的maf传感器,或反之亦然。在化学计量操作期间,map传感器能够给出发动机扭矩的指示。另外,此传感器与所检测到的发动机转速一起能够提供引入到气缸中的进气(包含空气)的估计。在一个示例中,还用作发动机转速传感器的霍耳效应传感器118可在曲轴40的每一转数下产生预定数目的等间隔脉冲。

控制器12还可以接收来自车载全球定位系统(gps)180的关于车辆位置的信息。从gps180所接收的信息可以包括车速、车辆海拔、车辆位置等等。该信息可以被用于推断发动机运行参数,比如当地气压。控制器12还可以被配置以经由互联网或其他通信网络接收信息。从gps180所接收的信息可以与经由互联网的可用信息相互参考,从而确定当地的气相条件、当地汽车法规、当地交通状况等等。控制器12可以使用互联网来获取可以被存储在其中的非暂时存储器中的更新软件模块。额外地或替代地,传感器180可以是气压传感器。

可以向控制器12发送信号的其他传感器包括在增压空气冷却器80的出口处的温度传感器124,以及升压压力传感器126。还可以存在其他没有被描述的传感器,比如用于确定增压空气冷却器的入口处的进气空气速度的传感器,以及其他传感器。

控制器12从图5的各种传感器接收信号,并利用图5的各种致动器来基于被接收的信号和被存储在控制器的存储器上的指令调节发动机运行。例如,调节挡板4的位置可以包括调节轴杆(例如图1a的轴杆4a)的致动器从而调节增压空气漩涡。挡板的期望位置可以基于节气门位置、歧管压力以及发动机负载和转速中的一个或多个。

控制器可以包括指令,当所述指令被执行时能使控制器实施一种方法,该方法包括调节管道的挡板和压缩机泵轮之间形成的角度,所述压缩机位于所述管道的下游,其中减小所述角度增大所述管道的入口管的阻塞,且其中增大所述角度减小入口管的阻塞;其中所述管道是在其几何中心处具有朝压缩机泵轮延伸到管道的体积内的凹陷的超环状体形。响应于发动机负载降到低于阈值负载或者发动机转速降到低于阈值转速而使减小所述角度发生,且其中响应于发动机负载增加高于阈值负载或者发动机转速增加高于阈值转速而使增大所述角度发生。所述方法还包括使增压空气流过挡板,在引导增压空气通过所述管道并进入压缩机之前,挡板赋予增压空气漩涡。

图6示出了用于确定基于发动机负载调节挡板位置的示例方法600。实行方法600的指令可以基于被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收到的信号(比如以上参考图5描述的传感器)由控制器执行。控制器可以利用发动机系统的发动机致动器来根据下面所描述的方法调节发动机运行。

调节比率还可以包括基于变速器换挡和驾驶员踩加速器踏板来调节比率。在一个示例中,程序基于相对湿度调节燃料喷射的量。例如,控制器可以确定发送到燃料喷射器致动器的控制信号,比如信号的脉宽基于确定的相对湿度而被确定。相对湿度可以基于测量的湿度被确定,或者基于工况被确定。控制器可以通过直接考虑已确定的相对湿度的确定来确定脉宽,比如随湿度增大而增大所述脉宽。替代地,控制器可以基于使用查询表的计算确定脉宽,其中,输入为相对湿度且输出为脉宽。

方法600可以从估计、确定、和/或测量当前车辆工况的步骤602处开始。车辆工况可以包括但不限于发动机转速、发动机负载、车辆海拔、节气门位置、压缩机速度、egr流率、发动机温度、加速器踏板位置、空气质量流量、以及空燃比中的一个或多个。

在604处,方法600包括确定发动机负载小于阈值发动机负载。在一个示例中,阈值发动机负载是基于低到中等负载。如果发动机负载是中等负载或高负载,则方法600前进到606,从而维持当前发动机运行参数,且不将挡板(例如图1a和图1b中的挡板4)调节到成更大角度的位置。所以,压缩机喘振是不可能的,且漩涡是不期望的。因此,增压空气在最小挡板影响下可以容易地流入管道(例如图1a和图1b的管道3)。

如果发动机负载是低负载或发动机处于怠速,则所述负载低于阈值发动机负载,且方法前进到步骤608,从而调节挡板的位置以产生漩涡。通过增大挡板相对于增压空气流的方向的角度可产生更多的漩涡。所以,所述管道的增压空气流动路径被挡板更多地阻塞,因此增大了增压空气与挡板之间的接触,从而产生可以限制或防止压缩机喘振的增大的漩涡。在一些实施例中,额外地或替代地,挡板在挡板的两个或多个期望位置之间振荡,从而在管道中产生可能是有助益性的或破坏性的增加的漩涡量。

额外地或替代地,在604处,方法600可以包括比较发动机转速和阈值发动机转速。阈值发动机转速可以基于压缩机出口处的压力大于压缩机入口处的压力时的发动机转速。所以,发动机转速可以在604中被考虑。在一些实施例中,发动机转速与发动机负载一起被考虑。在其他示例中,所述两种条件被独立地考虑。例如,如果发动机负载小于阈值发动机负载和发动机转速小于阈值发动机转速中的一个或多个,方法600前进到608。例如,如果发动机负载大于阈值发动机负载且发动机转速小于阈值发动机转速,方法600前进到步骤608。因此,当考虑发动机转速和发动机负载时,两个参数都大于各自的阈值,则前进到606。

在610处,方法600前进到610,从而确定发动机负载是否小于阈值负载。如果发动机负载小于阈值负载,则方法600前进到612,从而维持挡板位置并继续监测发动机负载。如果发动机负载从604时已经增大,则方法600前进到步骤614,从而调节挡板以产生更少的漩涡。这可以包括将挡板调节到管道的增压空气流动路径被较少地阻塞且较少的增压空气与挡板发生碰撞的位置。在一个示例中,在614处,挡板被移动到更加平行于增压空气流进入管道的方向的位置。所以,通过管道并进入压缩机的增压空气更加平滑,且具有更少的由挡板赋予到其上的紊流。

通过这种方式,具有可旋转挡板的管道可以调节到压缩机的增压空气的紊流和取向。调节到压缩机的增压空气的紊流和取向的技术效果是减小了在低发动机负载期间压缩机喘振的可能。所以,挡板可以影响通过压缩机上游的管道的增压空气流。通过调节挡板,在需要时漩涡可以被产生。另外,调节挡板还可以在漩涡不被需要时的条件期间阻止和/或减少漩涡。所以,压缩机喘振被减轻,且增压空气流基于挡板的致动按照需求被定向。

应注意,在本文中包含的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文中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,且可由包含控制器的控制系统与各种传感器、致动器和其它发动机硬件组合来执行。本文中所描述的特定的程序可以表示任意数目的处理策略中的一个或多个,例如,事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。由此,可以按所说明的顺序或并行地执行所说明的各种动作、操作或功能,或者在一些情况下可以将它们省略。同样地,处理次序对于实现本文中所描述的示例实施例的特征和优点并不是必需的,而是为了易于说明和描述所提供的。取决于所使用的特定的策略,可以重复地执行所说明的动作、操作和/或功能中的一个或多个。另外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示待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,其中可通过执行包括与电子控制器结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令来实施所描述的动作。

应理解,本文公开的配置和程序在本质上是示例性的,并且并不将这些具体实施例视为具有限制含义,这是因为可能存在各种变化形式。例如,上述技术能够应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其它发动机类型中。本公开的主题包含本文中所公开的各种系统和配置以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合以及子组合。

所附权利要求书具体指出了被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指代“一个”元件或“第一”元件或其等效物。此类权利要求应被理解为包含一个或多个此类元件的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类元件。通过本申请的权利要求书的修改或通过在此申请或相关申请中提出新的权利要求,可以要求保护所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合。此类权利要求,无论与原始权利要求的范围相比是否更广、更窄、等同或不同,也被视为包含在本公开的主题内。

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