用于具有进气侧旁通管线的升压内燃发动机的系统和方法与流程

本申请要求于2017年6月9日提交的德国专利申请no.102017209789.2的优先权。上述申请的全部内容通过引用方式全文并入本文用于所有目的。

本说明书总体上涉及用于强制进气(forcedinduction)内燃发动机的系统和方法。

背景技术

车辆发动机系统可被配置为具有升压装置诸如涡轮增压器或机械增压器，以用于提供升压空气充气和增加峰值功率输出。涡轮增压器包括发动机的排气路径中的涡轮，该涡轮利用可用的排气能量中的一些以驱动压缩机。热排气流被供给到涡轮并且随着能量的释放而在涡轮中膨胀，从而使耦接到压缩机的轴旋转。如果升压装置为机械增压器，则取代由排气涡轮驱动，压缩机可由发动机直接或间接驱动，诸如经由机械连接或运动学连接(例如，皮带、链条或齿轮)驱动，或者由电动马达驱动(在电动机械增压器的情况下)驱动。耦接到发动机的进气系统的压缩机运送进气并压缩进气，从而增加发动机的汽缸的充气。压缩机的使用允许较小排量发动机提供与较大排量发动机一样多的动力，并具有额外的燃料经济性益处。

涡轮增压器相较于机械增压器的优点是，涡轮增压器利用排气能量，而机械增压器将机械负载施加于发动机上，从而降低发动机的效率。然而，机械增压器能够一直产生期望的充气压力并且使期望的充气压力可用，而不管发动机的操作状态如何，尤其是当电驱动机械增压器时。相反，在通过涡轮增压实现在所有发动机转速范围内的功率增加时遇到困难。例如，当发动机转速下冲(undershot)时观察到相对剧烈的扭矩下降。也就是说，如果发动机转速降低，则排气质量流量较小，并且因此涡轮压力比较低。因此，对于较低的发动机转速，充气压力比同样降低。这相当于扭矩下降。

例如，在低增压空气流率的情况下，进气系统中的增压空气的流速下降至接近压缩机的叶轮的流动受到损害的程度。因此，由流经压缩机的增压空气引起的压力增加能够仅以有限的程度实现，或者根本不实现。相反地，增压空气流与叶轮叶片分离，发生部分逆流，并且压缩机开始喘振。此外，在发动机的瞬时操作中，诸如在踩油门期间，涡轮增压器可不能够快速地满足来自车辆操作者的增加的负载需求。较高的充气压力需要将压缩机加速到较高的旋转速度，当涡轮旋转加快时该加速被延迟。

增加涡轮增压的发动机的低端扭矩的其他尝试包括将压缩机的喘振极限移向较小压缩机流量，以便提供足够高的充气压力以甚至在低发动机转速和低增压空气流率下实现内燃发动机的令人满意的扭矩特性。一个示例方法包括将多个涡轮增压器分级并联布置，其中每个涡轮增压器包括具有相对较小涡轮横截面的涡轮，使得涡轮在逐渐增加的排气流率的情况下被成功地激活。以这种方式，涡轮增压器压缩机的喘振极限移向较小的增压空气流量，使得在低增压空气流率的情况下，能够提供足够高的充气压力以便确保在低发动机转速下的发动机的令人满意的扭矩特性。此外，较小的涡轮和对应的压缩机能够被更快地加速。作为另一个示例，可将多个涡轮增压器串联连接。通过将两个涡轮增压器串联连接，两个涡轮增压器中的一个涡轮增压器充当高压级并且一个涡轮增压器充当低压级，压缩机特性图(characteristicmap)能够在较小压缩机流量的方向上和在较大压缩机流量的方向上扩大。

在低发动机转速和发动机怠速的情况下增加涡轮增压器压缩机的性能以及在瞬态状况期间减小响应时间的进一步尝试包括提供推进气体的辅助源或将流体驱动到压缩机。一个示例方法由garve等人在u.s.3,462,071a中示出。其中，经由多个喷嘴将辅助的推进流体直接供应到离心式压缩机的叶轮叶片的外部部分，其中流体的量基于工况发生变化。

然而，本文中发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，并联或串联地级连(staging)多个涡轮增压器可增加车辆成本和复杂性。作为另一个示例，u.s.3,462,071a的系统可不适用于轴流式压缩机。此外，本文中发明人已认识到，在低发动机转速状况期间，进气可用作推进气体而不需要辅助源。

技术实现要素：

在一个示例中，上面描述的问题可通过一种用于内燃发动机的系统解决，该系统包括：进气系统，其用于供应增压空气；布置在进气系统中的压缩机，该压缩机包括布置在压缩机外壳中的可旋转轴上的叶轮；第一切断元件(shut-offelement)，其布置在叶轮的上游的进气系统中；旁通管线，其在第一切断元件的上游从进气系统分支出来并且在第一切断元件和叶轮之间再次通向进气系统，从而形成嘴部区域，并且其中设置第二切断元件；压缩空气管线，其通向嘴部区域和第二切断元件之间的旁通管线，该压缩空气管线耦接到储存压缩空气的容器；以及第三切断元件，其布置在压缩空气管线中。以这种方式，可在较小压缩机流状况期间以增加的速度经由旁通管线将进气提供到叶轮。

作为一个示例，旁通管线可相对于嘴部区域中的轴形成锐角倾斜角α。此外，在一些示例中，可调节的导向装置可被定位在嘴部区域以调整倾斜角α。嘴部区域可具有狭槽状或喷嘴状形状，使得通过流经嘴部区域来增加增压空气的速度。此外，嘴部区域可导致增压空气冲击叶轮的有限段(limitedsegment)，使得仅叶轮的子区域与增压空气进行相互作用。通过将第一切断元件调整至关闭位置并且将第二切断元件调整至打开位置，可将增压空气经由旁通管线而不直接经由进气系统供应到叶轮。更进一步地，压缩空气管线可供应压缩空气以在瞬态状况下诸如在发动机负载需求突然增加(例如，踩油门事件)期间通过将第三切断元件调整至打开位置来快速地将叶轮加速。以这种方式，提供一种用于有效地调整通过压缩机的增压空气流的紧凑且简单的系统。因此，压缩机性能图范围增加，诸如通过经由旁通通道提供增压空气来以低流率扩大喘振裕度。另外，通过经由加压空气管线使叶轮加速来减少涡轮迟滞。总的来说，可提供高的低端发动机扭矩和快速瞬态响应。

应当理解，提供上述发明内容是为以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围通过所附权利要求唯一地限定。此外，所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1示出了示例车辆系统的示意图。

图2a至图2c示意地示出了可用于调整通过布置在进气系统中的压缩机的流动的喘振管线系统。

图3为用于操作压缩机喘振管线系统的示例方法的流程图。

图4为示例发动机性能图，其可被参考用于调整压缩机喘振管线系统的操作。

图5为示例压缩机性能图，其可被参考用于调整压缩机喘振管线系统的操作。

图6为用于基于发动机工况调整喘振管线系统的预示性示例时间线。

具体实施方式

以下描述涉及用于可包括在车辆诸如图1所示的示例车辆系统中的升压发动机的系统和方法。发动机的进气系统中的压缩机可包括用于在较低发动机转速和负载下增加压缩机的喘振裕度的喘振管线系统，该喘振管线系统包括多个切断元件和在压缩机的进气侧处的旁通管线，如参考图2a至图2c所示。多个切断元件可基于工况进行调整，以便诸如根据图3的方法以高的压缩机效率向发动机提供升压的增压空气。多个切断元件可基于发动机工况诸如通过参考发动机性能图进行调整。图4中示出了示例发动机性能图。另外地或替代地，多个切断元件可基于压缩机工况诸如通过参考压缩机性能图进行调整。图5中示出了示例压缩机性能图。图6示出基于发动机负载调整多个切断元件以便在低发动机负载下增加压缩机的质量流量从而提供高的低端扭矩并且减小瞬态状况期间压缩机的响应时间的示例时间线。

图1示意地示出了示例发动机系统100的各方面，发动机系统100包括耦接在车辆102中的发动机10。在一些示例中，车辆102可为混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮47的多个扭矩源。在其他示例中，车辆102为仅具有发动机的常规车辆。在所示示例中，车辆102的动力传动系统包括发动机10和电动机器52。电动机器52可为马达或马达/发电机。当接合一个或多个离合器53时，发动机10和电动机器52经由变速器48连接到车轮47。在所描绘的示例中，(第一)离合器53设置在发动机10和电动机器52之间，并且(第二)离合器53设置在电动机器52和变速器48之间。控制器12可向每个离合器53的致动器发送信号以接合或松开离合器，从而将发动机10与电动机器52和连接到电动机器52的部件连接或断开，并且/或者将电动机器52与变速器48和连接到变速器48的部件连接或断开。例如，当接合离合器53时，来自发动机10的扭矩可经由曲轴40、变速器48和动力传动系统轴84传递到车轮47。变速器48可为变速箱、行星齿轮系统或其他类型的变速器。变速器48可为定比变速器，该定比变速器包括多个齿轮比以允许发动机10以不同于车轮47的速度旋转。通过改变第一离合器53的扭矩传递能力(例如，离合器滑动量)，可调节经由传动系统轴84转送到车轮的发动机扭矩的量。

动力传动系统可以以各种方式进行配置，包括被配置为并联、串联或串并联混合动力车辆。在电动车辆实施例中，系统电池45可为牵引电池，该牵引电池向电动机器52递送电力以向车轮47提供扭矩。在一些实施例中，电动机器52还可被操作为发电机，以例如在制动操作期间提供电力从而为系统电池45充电。应当理解，在包括非电动车辆实施例的其他实施例中，系统电池45可为耦接到交流发电机46的典型的起动、照明、点火(sli)电池。交流发电机46可被配置为在发动机运行期间使用从曲轴汲取的发动机扭矩来为系统电池45充电。另外，交流发电机46可基于发动机的一个或多个电气系统的对应的电气需求给其供电，所述发动机的一个或多个电气系统诸如包括加热、通风和空气调节(hvac)系统、车灯、车载娱乐系统和其他辅助系统的一个或多个辅助系统。在一个示例中，在交流发电机上汲取的电流可基于驾驶室冷却需求、电池充电需要、其他辅助车辆系统需求和马达扭矩中的每个连续地变化。调压器可耦接到交流发电机46，以便基于系统使用需要(包括辅助系统需求)，调节交流发电机的功率输出。

在所描绘的示例中，发动机10为被配置有升压装置的升压发动机。特别地，发动机10包括具有耦接到进气通道42的压缩机114的涡轮增压器15。所示压缩机114经由轴19机械地耦接到涡轮116，涡轮116耦接到排气通道35并且由膨胀的发动机排气驱动。在一个示例中，涡轮增压器可为双蜗管装置。在另一个示例中，涡轮增压器可包括可变几何涡轮(vgt)，其中涡轮几何结构根据发动机工况主动变化。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，升压装置的其他组合和配置可为可行的。例如，在替代的示例中，涡轮增压器15可为具有耦接到压缩机、涡轮或涡轮增压器轴的电动马达的电动涡轮增压器，或者可为电动或机械的机械增压器。在其他示例中，可存在多个升压装置，诸如串联分级的两个涡轮增压器、并联分级的两个涡轮增压器或涡轮增压器和机械增压器的任何组合。此外，在一些示例中，压缩机114可为离心式压缩机。在其他示例中，压缩机114可为轴流式压缩机。

新鲜空气经由空气箱112沿进气通道42引入进气系统2中并且向压缩机114流动。压缩机114包括在进气系统2内的压缩机喘振管线系统200中。压缩机喘振管线系统200包括布置在压缩机114的上游的进气通道42中的切断元件4。在一个示例中，如图所示，切断元件4包括可枢转翻板4a(例如，蝶形阀)。可枢转翻板4a可基于工况在完全关闭位置和完全打开位置之间转换，如参考图2a至图2c所进一步描述的。旁通管线3被设置为从可枢转翻板4a的上游的进气通道42分支出来并且在可枢转翻板4a和压缩机114之间的嘴部区域3b处再次通向进气通道42。例如，旁通管线3在处于切断元件4的上游的第一接合点处和在切断元件4的下游的第二接合点处耦接到进气通道42。旁通管线3包括用于将旁通管线3打开和切断的切断元件3a。例如，在低增压空气流率存在的情况下，将可枢转翻板4a移动到关闭位置中，将切断元件3a打开，并且经由旁通管线3向压缩机114供应增压空气，如下面将在图2a处阐述的。

压缩机喘振管线系统200还包括在旁通管线3的嘴部区域3b和切断元件3a之间通向旁通管线3的压缩空气管线5。压缩空气管线5连接到压缩空气容器6。管线专用的切断元件5a被布置在压缩空气管线5中，其中，通过将切断元件5a打开来将压缩空气管线5打开，并且额外的空气可经由压缩空气容器6被引入进气系统2中。经由压缩空气管线5引入的额外的空气用于将压缩机114加速，同样如下面阐述的。例如，可将布置在压缩空气管线5中的管线专用的切断元件5a短暂打开，以便在突然增加负载需求情况下使压缩机的叶轮加速。

压缩机通过增压空气冷却器(cac)18(也被称为中间冷却器)耦接到节气门20。空气通过cac18和节气门20从压缩机114向进气歧管22流动。例如，cac18可为空气到空气热交换器或水到空气热交换器。进气歧管压力(例如，进气歧管内的空气充气的压力)可使用歧管绝对压力(map)传感器124确定。

具体地，可调整节气门20的位置以在宽泛范围内调整发动机负载，尤其是在非常低的增压空气流率的情况下调整发动机负载，或者以便能够切断对发动机10的燃烧室(或汽缸)30的空气供应。例如，节气门20可包括节气门板。此外，增压空气的温度经由cac18通过冷却的方式减小，并且密度可增加。以这种方式，cac18有助于增加汽缸的充气。

进气歧管22通过一系列进气门(未示出)耦接到一系列燃烧室30。燃烧室经由一系列排气门(未示出)进一步耦接到排气系统的排气歧管36。在所描绘的示例中，示出了单个排气歧管36。然而，在其他实施例中，排气歧管可包括多个排气歧管部分。具有多个排气歧管部分的配置可使得能够将来自不同燃烧室的流出物引导到发动机系统中的不同位置。

在一个示例中，排气门和进气门中的每个可被电子致动或控制。在另一个示例中，排气门和进气门中的每个可被凸轮致动或控制。不管是被电子致动还是被凸轮致动，可针对期望的燃烧和排放控制性能调整排气门和进气门打开和关闭的正时。例如，可经由可变凸轮正时系统调整凸轮正时，以将进气凸轮和排气凸轮移动到针对给定工况提供最佳的容积效率的位置。

可以向燃烧室30供应一种或多种燃料，诸如汽油、醇燃料共混物、柴油、生物柴油、压缩天然气等等。可经由直接喷射、进气道喷射、节气门阀体喷射或它们的任何组合将燃料供应到燃烧室。在所描绘的示例中，经由燃料喷射器66(虽然图1中仅示出一个燃料喷射器，但是每个燃烧室包括与其耦接的燃料喷射器)的直接喷射将燃料供应到每个燃烧室30。可通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)将燃料递送到燃料喷射器66。在燃烧室中，可经由火花点火和/或压缩点火发起燃烧。

如图1所示，来自排气歧管36的排气被引导到涡轮116以驱动涡轮。当期望减小的涡轮扭矩时，排气的一部分可被代替地引导通过废气门90，从而绕过涡轮。废气门致动器92(例如，废气门阀)可被致动为打开以经由废气门90从涡轮116的上游释放至少一些排气压力到涡轮116的下游的位置。通过降低涡轮116的上游的排气压力，可降低涡轮转速。

来自涡轮116和废气门90的组合流流经排放控制装置170。一般来说，排放控制装置170可包括被配置为还原排气流中的一定量的一种或多种物质的一个或多个排气后处理部件。例如，一个排气后处理部件可被配置为当排气流为稀的时从排气流捕集nox并且当排气流为浓的时还原捕集的nox。在其他示例中，排气后处理部件可被配置为将nox歧化或者借助于还原剂选择性地将nox还原。在其他示例中，排放控制装置170包含被配置为将残留的碳氢化合物和一氧化碳氧化同时将排气流中的nox还原的三元催化剂。具有任何此类功能的不同的排气后处理催化剂可被单独地或一起布置在排放装置170中的载体涂层(washcoats)中或其他地方。在一些示例中，排放控制装置170还可包括被配置为捕集和氧化排气流中的烟粒颗粒的可再生烟粒过滤器。

可经由排气通道35将来自排放控制装置170的经处理的排气中的全部或一部分释放到大气中。然而，根据工况，可经由包括egr通道140的排气再循环(egr)系统将一些排气代替地转向到进气通道42。所示egr系统为高压(hp)egr系统，但在其他示例中，可另外地或替代地包括低压(lp)egr系统。将排气通过egr通道140从涡轮116的上游导引到压缩机114的下游。可通过控制器12经由egr阀142改变提供到压缩机114的下游的进气通道42的egr量。例如，egr系统还可包括egr冷却器46，以将热从egr气体排到发动机冷却剂。

在一些工况下，egr系统可用于调节燃烧室30内的空气和燃料混合物的温度。因此，可期望测量或估计egr质量流量。例如，egr传感器可被布置在egr通道140内，并且可提供排气的质量流量、压力和温度中的一个或多个的指示。

一个或多个传感器可耦接到压缩机114的上游的进气通道42以用于确定进入压缩机的增压空气的组分和状态。例如，压力传感器56可耦接到压缩机114的上游的进气通道42以用于估计进入压缩机的空气的压力。其他传感器可包括例如空气燃料比传感器、湿度传感器等等。传感器可估计在压缩机入口处从进气通道接收的进气的状态。另外，节气门入口压力(tip)传感器59可耦接到cac18的下游和节气门20的上游以用于估计递送到发动机的升压压力。

在操作者踩油门事件期间，或者当响应于操作者扭矩需求增加而从没有升压的发动机操作转换到具有升压的发动机操作时，能够发生涡轮迟滞。这是因为由于涡轮增压器为较慢作用的压缩装置而引起的涡轮116旋转加快的延迟，并且因为当节气门20在踩油门的情况下打开时通过压缩机114的流量的短暂减少。当发动机升压操作并且存在由于车辆操作者增加加速器踏板施加而引起的升压需求的瞬时增加时，也可发生相同的情况。特别地，响应于踩油门，可将废气门致动器92关闭(例如完全关闭)以增加通过涡轮116的排气流。当涡轮116旋转加快时，能够经由压缩空气容器6诸如通过将压缩空气管线5内的切断元件5a完全打开来瞬时地提供额外的空气流。作为空气射流引导到压缩机的叶轮上的额外的空气具有高水平的动能，从而将高角动量引入到叶轮中以将压缩机114加速并且增加由涡轮增压器15提供的升压的量。当涡轮已充分旋转加快并且涡轮增压器能够提供所请求的升压量时，可将切断元件5a完全关闭，使得不再通过压缩空气容器6提供额外的空气。

在操作者松油门事件期间，当从具有升压的发动机操作转换到没有升压(或升压减小)的发动机操作时，可发生压缩机喘振。这是由于当节气门20在松油门的情况下关闭时通过压缩机114的流量减少。通过压缩机114的减少的顺流能够导致喘振并且使涡轮增压器性能劣化。另外，喘振能够引起噪音、振动和不舒适性(nvh)问题，诸如来自进气系统2的不期望的噪音。将切断元件4关闭并将切断元件3a打开以将进气传送通过旁通管线3可使得能够响应于松油门快速降低扭矩需求而不引起压缩机喘振，如下面参考图2a阐述的。另外，可将废气门致动器92移动到更打开(例如，完全打开)的位置，使得更多排气流向尾管行进同时绕过涡轮，从而加快涡轮旋转减慢。

控制器12可被包括在控制系统14中。所示控制器12从多个传感器16(本文描述了该传感器的各种示例)接收信息并且向多个致动器81(本文描述了该致动器的各种示例)发送控制信号。作为一个示例，传感器16可包括位于涡轮116的上游的排气传感器126、map传感器124、排气温度传感器128、排气压力传感器129、进气压力传感器56、质量空气流量(maf)传感器57和tip传感器59。其他传感器诸如额外的压力传感器、温度传感器、空气/燃料比传感器和组分传感器可耦接到发动机系统100中的各个位置。致动器81可包括例如节气门20、切断元件4、切断元件3a、切断元件5a、废气门致动器92和燃料喷射器66。控制器12可从各种传感器接收输入数据、处理输入数据并且采用各种致动器以基于接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令调整发动机操作。基于控制器中编程的对应于一个或多个程序(诸如在本文中参考图3描述的示例控制程序)的指令或代码，控制器可响应于经处理的输入数据而采用致动器。作为示例，可基于工况将切断元件4致动为完全关闭位置并且同时将切断元件3a致动为完全打开状况，该工况可为发动机转速、发动机负载和压缩机114的增压空气流率中的一个或多个。

然后，图2a至图2c以局部剖视图示意地示出了图1所示的压缩机喘振管线系统200的各方面。图1和图2a至图2c中的类似部件编号相同并且可不再重新介绍。可被布置在如图1所示的发动机10的进气系统2中的压缩机114具有叶轮1c，该叶轮1c被布置在压缩机外壳1b中的可旋转轴19上并且配备有叶轮叶片1d。压缩机114具有入口区域1e，该入口区域1e相对于压缩机114的轴19同轴地延伸，并且被配置为使得对压缩机114的增压空气的供给轴向地进行。切断元件4被布置在叶轮1c的上游，并且被示为具有在图2a和图2c中处于关闭位置并且在图2b中处于打开位置的可枢转翻板4a。

在翻板4a的上游，当翻板4a打开时并且在低增压空气流率的情况下增压空气流的绝对速度c在图2b中示出。对应于增压空气的低流率和进气系统2的相对大的流动横截面，绝对速度c小。在没有导向装置的情况下，增压空气轴向地(即在压缩机114的轴19的旋转轴线的方向上)接近旋转的叶轮1c，由此，在低增压空气流率的情况下，通常到旋转的叶轮叶片1d的接近流较差，从而导致在低发动机转速下扭矩特性差。

因此，在低发动机转速下，关闭切断元件4的可枢转翻板4a，如图2a和图2c所示。如上面所描述的，当关闭时，可枢转翻板4a能够诸如通过打开切断元件3a经由旁通管线3绕过可枢转翻板4a。在低增压空气流率的情况下，将可枢转翻板4a移动到关闭位置中，将切断元件3a打开，并且经由旁通管线3向旋转叶轮1c供应增压空气。在图2a和图2c所示的垂直于压缩机114的轴19的突出部中，旁通管线3在嘴部区域3b中相对于轴19形成锐角倾斜角(或流动角)α，如图所示。作为示例，α可为小于90°的任何非零正值角。作为另一个示例，α可大于或等于20°并且小于或等于70°。在进一步的改进中，α可大于或等于30°并且小于或等于60°。

嘴部区域3b可包括喷嘴状形状。例如，嘴部区域3b可类似于喷嘴包括收缩的流动横截面，导致增压空气流在其从旁通管线3出现时进行加速。也就是说，接近的增压空气流的绝对速度c被嘴部区域3b增大。作为另一个示例，嘴部区域3b可包括狭槽状形状。狭槽状形状也可增加接近的增压空气流的绝对速度c。嘴部区域3b可被布置为相对于轴19与该轴19垂直地(即偏心地)间隔开。从旁通管线3(其被视为嘴部区域3b的伸长部)出现的增压空气流在当前情况下被取向为以便例如在垂直于轴的节段与压缩机114的轴19间隔开。

因此，当将切断元件4的可枢转翻板4a关闭并且将切断元件3a打开时，旁通管线3的几何结构对从嘴部区域3b进入进气系统2的增压空气流施加速度分量，该进气系统相对于叶轮1c并且相对于压缩机114的轴19横向地、切向地和/或径向地取向。该速度分量使接近的增压空气流的绝对速度c相对于轴19旋转，使得与旋转叶轮1c的圆周速度u结合，实现相对于旋转叶轮叶片1d的接近流的增加的可利用相对速度w。例如，图2a中例示了当翻板4a被关闭时并且在低增压空气流率的情况下的增压空气流的速度三角形。由此显著地增加了到旋转叶轮1c的接近流。

由于由旁通管线3的几何结构限定的流动角α，所以形成限定的再循环区7。再循环区7使叶轮1c的有效面积减小。例如，紧接在再循环区7的上游的叶轮1c的叶片1d可不与通过叶轮的增压空气流相互作用。也就是说，除了使增压空气流在其从旁通管线出现时加速之外，嘴部区域3b还可防止增压空气与叶轮1d的一部分相互作用。例如，并非整个叶轮被供应增压空气或者被阻止接收增压空气。作为另一个示例，嘴部区域3b尤其是在具有狭槽状或喷嘴状形状时可导致增压空气冲击叶轮1c的有限段。在当前情况下，并非整个叶轮受到增压空气冲击。相反地，来自旁通管线3的增压空气流被以针对性的方式供应到叶轮1c的有限的子区域。以这种方式，能够更有效地利用低的可用增压空气流率。

例如，旋转叶轮1c的环状段可受到增压空气冲击。例如，环状段可在最大可能程度上与轴19间隔开，使得环状段包括叶轮1c的一部分，该部分包括叶轮的外圆周。进一步地，环状段与压缩机的轴19间隔开的程度越大，就产生关于足够高的充气压力的产生就越有利。例如，增压空气对旋转叶轮1c的外圆周处的段的冲击增加了通过压缩机114的增压空气流率并且增加了压缩机效率。以这种方式，能够更有效地利用低的可用增压空气流率。例如，压缩机114的性能可类似于较小压缩机的性能，但是压缩机效率更高，并且可扩展低增压空气流率下的压缩机的喘振极限。

此外，由于影响接近流的流动角α和再循环区7，所以可从入口1e省略复杂导向装置，该导向装置例如将漩涡强制施加到增压空气流(例如相对于压缩机的轴横向地或在圆周方向上施加速度分量)。通过省略通常为可调整的导向装置，可减少成本，并且还可消除用于导向装置的控制策略，从而减小增压空气流控制的复杂性。另外，具体地在高发动机转速或高增压空气流率的情况下，通过不包括导向装置，同时消除了不期望的流动阻力和增压空气流的压力的降低。

在一些示例中，如参考图2c所示，导向装置8可被布置在旁通管线3的嘴部区域3b中。导向装置8可为可调整的导向装置，该可调整的导向装置包括能够通过调整装置8b旋转的导向叶片8a。例如，调整装置8b可为致动器，该致动器调整导向叶片8a的位置以便基于当前增压空气流率调整流动角α。通过包括导向装置8，可以针对性地影响接近叶轮叶片1d的流，具体地影响接近的增压空气流相对于压缩机的轴19的绝对速度c的旋转的性质和程度。

此外，压缩机喘振管线系统200包括压缩空气管线5，该压缩空气管线5在旁通管线3的嘴部区域3b和切断元件3a之间通向旁通管线3。压缩空气管线5连接到压缩空气容器(未在图2a至图2c中示出)。管线专用的切断元件5a被布置在压缩空气管线5中，其中，通过打开所述切断元件5a，压缩空气管线5被打开，并且空气另外被从压缩空气容器引入到进气系统2中。另外经由压缩空气管线5引入的空气用于将压缩机叶轮1c加速。被以空气射流的形式引导到压缩机114的叶轮1c上的额外的空气通过高水平动能进行区分，并且适于将高角动量引入到叶轮1c中。例如，经由空气射流，叶轮1c的旋转速度能够从怠速操作开始或者在内燃发动机10的部分负载操作中快速地增加。叶轮的加速在增加的负载需求的情况下被缩短，由此响应行为显著地更快。叶轮的旋转速度能够相对快地增加至所需的旋转速度，并且充气压力能够几乎没有延迟地增加。

总之，图1至图2c的系统提供了具有压缩机的内燃发动机，该压缩机原则上可为能够通过辅助驱动装置驱动的机械增压器，或者也可以为排气涡轮增压器的压缩机。根据本公开的内燃发动机在压缩机的叶轮的上游配备有布置在进气系统中的切断元件，能够通过旁通管线绕开该切断元件。这两种设计措施(具体地在低增压空气流率的情况下)用于影响到旋转叶轮的接近流，并且从而增加内燃发动机的充气。

此外，根据本公开的内燃发动机具有压缩空气管线，该压缩空气管线通向旁通管线的嘴部区域和旁通管线的另外的切断元件之间的旁通管线。所述压缩空气管线连接到或可连接到压缩空气容器，其中管线专用的切断元件被布置在压缩空气管线中。经由压缩空气管线，出于加速压缩机的目的，空气能够另外以到压缩机的叶轮上的空气射流形式的定向气流的形式被引入到进气系统中，特别地，与压缩空气管线所通向的旁通管线相互作用。以这种方式产生的空气射流通过高水平动能进行区分，并且在旁通管线相对于叶轮的合适的取向或设计的情况下，适于引入高角动量，能够用高角动量将叶轮带到较高的旋转速度，即加速。用此类结构措施，叶轮的旋转速度能够从怠速操作开始或在内燃发动机的部分负载操作中容易地增加。由此，升压内燃发动机在部分负载操作中表现出较快的响应行为，并且增加该升压内燃发动机在低增压空气流率的情况下的升压行为。

提供了升压内燃发动机的实施例，在该实施例中旁通管线在嘴部区域中并且在垂直于至少一个压缩机的轴的突出部中相对于轴形成锐角倾斜角α。提供了其中导向装置被布置在至少一个旁通管线的嘴部区域中的升压内燃发动机的实施例。此处，提供了其中导向装置为可调整的导向装置的升压内燃发动机的实施例，该导向装置包括能够通过调整装置旋转的导向叶片。然后，能够以根据当前增压空气流率的方式将倾斜角α在一定限度内变化或调整。通过可调整的导向装置，可以针对性地影响接近叶轮叶片的流，具体地影响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。

提供了其中嘴部区域为喷嘴状形状的升压内燃发动机的实施例。如果嘴部区域具有类似于喷嘴的收缩的流动横截面，则增压空气流在其从旁通管线出现时被加速，也就是说，增加接近的增压空气流的绝对速度c。当切断元件被关闭并且旁通管线用于使增压空气冲击叶轮时，该效果被证明为尤其在低增压空气流率存在的情况下具有效果。

提供了其中嘴部区域为狭槽状形状的升压内燃发动机的实施例。狭槽状形状的嘴部区域特别适于导致增压空气冲击叶轮的有限段并且/或者当增压空气流从旁通管线出现时将其加速。

提供了其中嘴部区域被布置为相对于轴与至少一个压缩机垂直地(即偏心地)间隔开的升压内燃发动机的实施例。从旁通管线(该旁通管线被视为嘴部区域的伸长部)出现的增压空气流在当前情况下被取向以便在垂直于轴的节段中与压缩机的轴间隔开。

提供了其中嘴部区域使增压空气冲击叶轮的有限段的升压内燃发动机的实施例。在当前情况下，并非向整个叶轮供应增压空气，或者并非整个叶轮受到增压空气冲击。而是，来自旁通管线的增压空气流被针对性地供应到叶轮的有限的子区域。以这种方式，能够以有效方式(即更加有效地)利用低的可用增压空气流率。具体地，旋转叶轮的环形段可被增压空气冲击。因此，还提供了其中处于压缩机的轴的方向上的突出部中的嘴部区域使增压空气冲击叶轮的环形段的升压内燃发动机的实施例。在这种情况下，升压内燃发动机的实施例为有利的，其中环形段被布置为以便诸如在最大可能程度上与压缩机的轴间隔开。从流动方面来看，并且因此就压缩机的效率而言，旋转叶轮的外圆周处的段可被增压空气冲击。进一步地，该段与压缩机的轴间隔的程度越大，对足够高的充气压力的产生就越有利。

提供了其中节气门装置被布置在压缩机的下游的进气系统中的升压内燃发动机的实施例。将节气门装置设置在进气系统中可为有利的，以便在数量调节的情况下能够在宽泛范围内调整负载，特别是在非常低的增压空气流率的情况下，或者以便能够切断对汽缸的空气供应。在这种情况下，提供了其中节气门装置为节气门板的升压内燃发动机的实施例。提供了其中增压空气冷却器被布置在压缩机的下游的进气系统中(诸如在节气门装置的上游)的升压内燃发动机的实施例。

提供了其中压缩机为轴流式压缩机的升压内燃发动机的实施例，在这种情况下，流出流基本上轴向地行进。在本公开的上下文中，“基本上轴向地”意指轴向上的速度分量大于径向速度分量。

提供了其中压缩机具有入口区域的升压内燃发动机的实施例，该入口区域基本上相对于压缩机的轴同轴延伸，并且被设计为使得接近压缩机的增压空气的流动基本上轴向行进。然后，增压空气在流经入口区域时不必转向以便将其轴向地供给到压缩机。由于入口区域中不存在增压空气流的转向或方向变化，所以避免了由于流转向导致的增压空气流的压力损失。能够增加效率的程度和充气压力比。

提供了其中压缩机为离心式压缩机的升压内燃发动机的实施例。该实施例可在压缩机为排气涡轮增压器的压缩机的情况下实现密集封装。压缩机外壳可被配置为螺旋或蜗杆外壳。

提供了其中设置排气涡轮增压器的升压内燃发动机的实施例，该排气涡轮增压器包括布置在排气排放系统中的涡轮和布置在进气系统中的压缩机，涡轮和压缩机被布置在相同的可旋转轴上。

在进一步的实施例中，提供了至少两个排气涡轮增压器，诸如用于多级涡轮增压。通过多级涡轮增压的方式进一步提高了发动机的小型化效果。此外，以这种方式升压的内燃发动机的响应行为比具有单级涡轮增压的类似的内燃发动机显著地更快，因为相对小的高压级惰性较小并且较小尺寸的排气涡轮增压器的转子能够被更快速地加速。

正如一开始所描述的，一旦发动机旋转速度降低并且排气质量流量减小，通过排气涡轮增压升压的内燃发动机就遭受扭矩下降。通过排气涡轮增压升压的内燃发动机的扭矩特性能够通过另外提供的机械增压器增加。因此，根据本公开的压缩机可为排气涡轮增压器的压缩机或机械增压器的压缩机。

升压内燃发动机的实施例可包括排气再循环装置，该排气再循环装置包括通向压缩机下游的进气系统的管线。为符合氮氧化物排放的未来限值，可使用排气再循环，也就是说，排气从出口侧向入口侧的再循环，其中氮氧化物排放能够随着逐渐增大的排气再循环率显著降低。此处，提供了其中冷却器被设置在到排气再循环装置的管线中的实施例，在该实施例中冷却器降低热排气流的温度并且因此增加了排气的密度。以这种方式降低了在新鲜空气与再循环的排气混合时产生的汽缸新鲜充气的温度，其结果是所述冷却器还有助于用增压空气增加燃烧室充气。此外，提供了其中切断元件被设置在用于排气再循环的管线中的实施例。所述切断元件用于控制排气再循环速率。

然后，图3示出了用于控制涡轮增压器压缩机的喘振管线系统诸如图1至图2c所示的压缩机114的压缩机喘振管线系统200的操作的示例方法300。用于实施方法300和本文中包括的其余方法的指令可通过控制器(例如图1的控制器12)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所描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可采用发动机系统的发动机致动器诸如喘振管线系统内的多个切断元件以根据下面所描述的方法调整发动机操作。

方法300在302处开始并且包括估计/测量工况。工况可包括发动机转速、发动机负载、扭矩需求(例如，如从加速器踏板的位置所推断的)、发动机温度(诸如从由发动机冷却液温度传感器测量的发动机冷却液温度所推断的)、质量空气流量(例如，如由maf传感器诸如图1的maf传感器57所测量的)、进气歧管压力(例如，如由map传感器诸如图1的map传感器124所测量的)、压缩机两端的压差(例如，压缩机的出口压力和压缩机的入口压力的比)、通过压缩机的增压空气流率、压缩机的速度、所请求的升压量等等。可基于可用数据测量或推断工况。

在304处，方法300包括确定是否存在踩油门事件。例如，如果扭矩需求已增加超过阈值量并且/或者如果将加速器踏板从未踩踏状态踩踏超过阈值量，则可确定存在踩油门事件。作为另一个示例，响应于负载需求的突然增加可确认踩油门事件。如果确认踩油门事件，则方法300进行至306并且包括打开定位在压缩空气管线中的切断元件以及经由压缩空气容器提供空气。例如，可将压缩空气管线切断元件(例如，图1至图2c的切断元件5a)致动至完全打开位置，使得空气流能够通过压缩空气管线(例如，图1至图2c的压缩空气管线5)。如图1所示，压缩空气管线可将压缩空气容器(例如，图1的压缩空气容器6)耦接到压缩机的叶轮的入口。在压缩空气管线切断元件完全打开的情况下，压缩空气容器可将压缩空气作为空气射流直接供应到叶轮，压缩空气具有高水平动能，该高水平动能将高角动量施加到叶轮中以将叶轮快速地加速并且减少涡轮迟滞。当涡轮增压器的涡轮旋转加快时，可提供压缩空气持续预定的持续时间。在另一个示例中，可提供压缩空气直到涡轮达到预定阈值速度为止，阈值速度对应于能够提供对应于增加的扭矩需求的较高请求的升压量的非零涡轮速度。在过去了预定持续时间或涡轮达到阈值速度之后，可将压缩空气切断元件完全关闭，使得不再通过压缩空气容器提供额外的空气。

如果在304处不存在踩油门事件，方法300进行到308并且包括将压缩空气管线中的切断元件保持关闭(例如，完全关闭)。因此，将不提供额外的压缩空气以将叶轮加速。例如，涡轮的速度足以操作压缩机提供期望量的升压。

在310处，方法300包括确定发动机是否在阈值之下操作。在一个示例中，阈值为发动机转速阈值。发动机转速阈值可为预定的非零发动机转速阈值，在低于该发动机转速阈值的情况下通过压缩机的增压空气流率可接近喘振状况。例如，通过压缩机的增压空气流率通常随着发动机转速增加。然而，在火花点火发动机中，增压空气流率甚至以恒定的发动机转速(例如，数量调节)随着负载的增加而增加，而在具有质量调节的柴油发动机中，增压空气流率作为第一近似值仅取决于发动机转速，因为在以恒定发动机转速进行负载转移的情况下，空气燃料混合物的组分(而不是混合物数量)为变化的，诸如通过调整燃料喷射量。因此，在一些示例中，单独的发动机转速可不完全表示增压空气流率。

在另一个示例中，阈值为发动机负载阈值。例如，在数量调节的情况下，增压空气流率甚至在恒定的发动机转速的情况下随着负载的增加而增加。因此，阈值发动机负载可为预定的非零发动机负载阈值，在低于该发动机负载阈值的情况下通过压缩机的增压空气流率可接近喘振状况。在另一个示例中，阈值可为速度和负载阈值。速度和负载阈值可为存储在控制器的存储器中的图或查找表中的预定的速度和负载阈值。

例如，参见图4，示出了发动机转速和负载的性能图400。水平轴线表示发动机转速，其中发动机转速值沿水平轴线从左向右增加，并且垂直轴线表示发动机负载，其中发动机负载值在垂直轴线上从下向上增加。性能图400包括操作边界线402。发动机的所有可能的发动机转速和发动机负载操作点可被包含在轴线和操作边界线402内。性能图400还包括发动机转速和负载阈值404，发动机转速和负载阈值404将性能图400分为两个区域：第一区域406，该第一区域406位于发动机转速和负载阈值404的下方或左边；以及第二区域408，该第二区域408位于发动机转速和负载阈值404的上方或右边。当发动机在落入第一区域406内的发动机转速和发动机负载点处操作时，发动机可以以较低增压空气流率操作。相反，当发动机在落入第二区域408内的发动机转速和发动机负载点处操作时，发动机可以以较高增压空气流率操作。

因为上文有关增压空气流率和负载或发动机转速所讨论的关系根据工况进行应用，所以可以主要考虑增压空气流率而不直接考虑发动机转速和/或负载。因此，另外地或替代地，在310处，方法300可包括确定压缩机增压空气流率是否小于阈值流率。阈值流率可为存储在控制器的存储器中的性能图或查找表中的预定的非零流率阈值。

例如，参见图5，示出了压缩机性能图500。水平轴线表示压缩机增压空气流率(例如，质量流率)，其中值沿水平轴线从左向右增加，并且垂直轴线表示压缩机两端的压力比，其中值从下向上增加。压缩机性能图500示出多条压缩机速度线502。喘振极限506a表示压缩机操作的下限增压空气流率，而阻塞极限504限定上限增压空气流率。虚线508表示阈值增压空气流率。靠近喘振极限506a的操作可导致压缩机效率降低。此外，在低于阈值流率508的增压空气流率下操作可导致压缩机喘振并且甚至导致较低的效率。因此，将喘振极限移动到左边(诸如虚线506b所指示)的系统和方法能够增加给定操作点的压缩机操作效率并且将压缩机的流动范围扩大。

回到图3，如果发动机在阈值(该阈值可为速度阈值、负载阈值或速度和负载阈值，诸如图4所示的阈值404)之下操作，或者如果压缩机以小于阈值流率(例如，图5所示的阈值508)的增压空气流率操作，则方法300进行到312并且包括关闭通向压缩机的进气通道中的切断元件(例如，图1至图2c的切断元件4)并且打开旁通管线以经由旁通管线而不是经由进气通道提供空气流。如图1至图2c所示，切断元件可包括可枢转翻板(例如，可枢转翻板4a)，并且关闭切断元件可包括将可枢转翻板致动到完全关闭位置，使得从进气通道直接到叶轮入口的空气流被可枢转翻板阻隔。将旁通管线打开可包括将旁通管线中的切断元件(例如，设置在图1至图2c的旁通管线3中的切断元件3a)完全打开，使得空气经由旁通管线的嘴部区域(例如，图1至图2c的嘴部区域3b)从完全关闭的可枢转翻板的上游的进气通道传送到旁通管线并且从旁通管线传送到叶轮入口(例如，完全关闭的可枢转翻板的下游)。如参考图2a所描述的，旁通管线和嘴部区域具有比进气通道更小的直径，这相对于通过进气通道的增压空气流的速度增加了增压空气流的速度。此外，旁通管线和嘴部区域的几何结构相对于叶轮的旋转的中心轴线将横向速度分量、切向速度分量或径向速度分量施加到增压空气流，并且形成再循环区(例如，图2a和图2c所示的再循环区7)，该再循环区使叶轮的有效面积减小。更进一步地，旁通管线和嘴部区域的几何结构可导致增压空气冲击叶轮的选定部分。

另外，在一些示例中，经由旁通管线提供空气流可任选地包括调整导向装置(例如，图2c所示的导向装置8)的导向叶片的位置。例如，控制器可将增压空气流率输入到查找表、算法或性能图中，并且针对输入的增压空气流率输出期望的导向叶片位置。然后，可经由致动器(例如，图2c所示的调整装置8b)调整导向叶片。总的来说，经由打开的旁通通道而不经由关闭的进气通道向压缩机提供空气流在低增压空气流率下将压缩机的喘振极限扩大，诸如通过将喘振极限从图5所示的喘振极限506a变化到喘振极限506b以增加压缩机性能图的宽度。因此，在低增压空气流率下实现稳定的压缩机操作。在312之后，方法300结束。

回到310，如果发动机不在阈值之下操作，或者如果压缩机不在阈值增压空气流率之下操作，则方法300进行到314并且包括将进气通道中的切断元件打开(或保持打开)以及将旁通管线关闭(或保持关闭)以经由进气通道而不是经由旁通管线提供空气流。例如，将进气通道中的切断元件打开可包括将可枢转翻板致动到完全打开位置，使得空气直接从进气通道流向压缩机入口。将旁通管线关闭可包括将旁通管线内的切断元件完全关闭，使得切断元件阻隔通过旁通通道的空气流。经由进气通道而不经由旁通通道提供空气流增加了叶轮的有效面积并且实现较高的压缩机质量流速和压力比，从而在较高发动机转速和负载下实现峰值发动机功率。在314之后，方法300结束。

注意，虽然本文的示例描述了将各种切断元件(例如，图1至图2c中所示的切断元件4、切断元件3a和切断元件5a)在完全打开位置和完全关闭位置之间转换，在其他示例中，切断元件中的一个或多个可在完全打开位置和完全关闭位置之间连续可变。在此类示例中，控制器可进一步确定命令切断元件打开时打开的程度。例如，控制器可将工况诸如所请求的升压压力、增压空气流率、map、maf、发动机转速和发动机负载中的一个或多个输入到查找表、算法或性能图中并且输出打开程度。然后，控制器可发送命令信号以将对应的切断元件致动到对应于确定的打开程度的位置。

以这种方式，通过响应于发动机和/或压缩机工况控制通过压缩机喘振管线系统的流，可增加压缩机的流动范围，同时还增加压缩机效率。通过在低增压空气流状况期间经由旁通通道向压缩机提供增压空气流，压缩机的喘振裕度被扩大，实现用于更积极的发动机小型化的高的低端扭矩。此外，通过包括选择性地从压缩空气容器供应压缩空气的压缩空气管线，实现更快的涡轮增压器加速，从而导致高压增压空气的更快递送。

然后，图6示出了用于诸如根据图3的方法基于发动机负载来控制压缩机喘振管线系统(例如，图1至图2c中所示的压缩机喘振管线系统200)的操作的示例时间线600。注意，在其他示例中，可另外地或替代地基于发动机转速和/或增压空气流率，调整压缩机喘振管线系统。压缩机喘振管线系统可在涡轮增压器压缩机的上游耦接到发动机的进气系统，诸如图1所示。在曲线602中示出发动机负载，在曲线604中示出压缩机质量流率(例如，增压空气流率)，在曲线606中示出进气通道切断元件的位置，在曲线608中示出旁通通道切断元件的位置，并且曲线610中示出压缩空气切断元件的位置。对于所有上述曲线，水平轴线表示时间，其中时间沿水平轴线从左向右增加。垂直轴线表示每个标记的参数。对于曲线602和曲线604，标记的参数的值从下向上增加。对于曲线606、曲线608和曲线610，垂直轴线表示对应的参数为打开(例如，完全打开)还是关闭(例如，完全关闭)，如图中所标记的。此外，虚线603表示阈值发动机负载，在该发动机负载之下实现经由压缩机喘振管线系统的喘振减轻。

在时间t1之前，发动机以相对高的发动机负载(曲线602)操作，该发动机负载大于阈值发动机负载(虚线603)，并且压缩机质量流率(曲线604)相对较高。在发动机负载大于阈值发动机负载的情况下，压缩机没有发生由于低增压空气流率造成的喘振的危险。因此，进气通道切断元件(例如图1至图2c中所示的切断元件4)保持在完全打开位置中(曲线606)，并且旁通通道切断元件(例如，图1至图2c中所示的切断元件3a)保持在完全关闭位置中(曲线608)。因此，可经由进气通道向压缩机的叶轮的入口提供空气流(该空气流可包含新鲜进气和再循环排气的混合物)。此外，不存在踩油门事件，并且因此压缩空气管线切断元件(例如，图1至图2c中所示的切断元件5a)也保持在完全关闭位置中(曲线610)。结果，不提供压缩空气来加速压缩机，并且相反地可通过涡轮增压器的涡轮经由轴使压缩机旋转。

在时间t1之前不久，发动机负载(曲线602)减小，诸如由于车辆操作者松开加速器踏板。在时间t1处，发动机负载(曲线602)减小至阈值发动机负载(虚线603)之下。作为响应，进气通道切断元件被致动到关闭位置(曲线606)，而旁通通道切断元件被同时致动到打开位置(曲线608)，从而经由旁通通道向叶轮提供所有空气流。作为喘振裕度扩大和通过旁通通道的空气流的相对速度增加的结果，压缩机质量流率(曲线604)比不经由旁通通道提供空气流的情况(虚线部分604b)高。

在时间t2之前不久，压缩机质量流率(曲线604)开始增加。在时间t2处，发动机负载(曲线602)增加到阈值发动机负载(虚线603)之上。作为响应，将进气通道切断元件致动到打开位置(曲线606)，从而实现通过叶轮的较高空气流率，并且将旁通通道切断元件致动到关闭位置(曲线608)，从而防止进气空气流通过旁通通道。此外，由于负载需求的突然增加，所以确认踩油门事件。作为响应，将压缩空气管线切断元件致动到完全打开位置(曲线610)，并且经由压缩空气管线从压缩空气容器提供压缩空气以快速地使压缩机加速。结果，压缩机质量流率(曲线604)比未使用压缩空气的情况(由虚线部分604b指示)以更快的速率增加。因此，涡轮增压器表现出对瞬态状况的更快升压响应，从而使操作更类似于机械增压器在没有额外的机械或电子负载需求的情况下的操作。

在阈值持续时间之后，在时间t3，将压缩空气管线切断元件致动到完全关闭位置(曲线610)，并且不再经由压缩空气管线提供压缩空气。例如，在阈值持续时间之后，涡轮增压器涡轮可能够提供足够的升压压力。因此，在时间t3之后，仅经由进气通道向叶轮提供空气流。

以这种方式，通过在低增压空气流状况期间经由旁通通道向压缩机提供增压空气流，将压缩机的喘振裕度扩大，从而增加压缩机的流动范围并且增加压缩机效率。此外，通过在踩油门期间经由压缩空气管线供应压缩空气，减少涡轮迟滞以快速满足车辆操作者的增加的负载需求。总的来说，实现高的低端扭矩，从而用简单的控制和紧凑的系统设计实现积极的发动机小型化和燃料经济性增加。经由旁通管线向叶轮的入口提供增压空气的技术效果是压缩机性能图范围在低流速下增加并且在瞬态状况期间加快叶轮加速。

注意，本文包括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。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器以及其他发动机硬件来实行。本文所描述的特定程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以以所示的顺序执行、并行执行或在某些情况下被省略。同样地，处理的顺序不是实现本文所述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述而提供。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、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要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，其中所描述的动作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行。

应当理解，因为可以有许多变化，所以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认为具有限制意义。例如，上述技术能够应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置，以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求特别指出被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元素或“第一”元素或其等同物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类元素。所公开的特征、功能、元素和/或性质的其他组合和子组合可以通过本申请权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。此类权利要求，无论在范围上宽于、窄于、等于或不同于原始权利要求，都被视为包括在本公开的主题内。