用于具有排气再循环的增压内燃发动机的系统和方法与流程

本申请要求2017年6月28日提交的德国专利申请no.102017210962.9的优先权。上述所提及的申请的全部内容出于所有目的以全文引用的方式并入本文中。

本发明大体上涉及用于具有分级升压装置的增压(supercharged)内燃发动机的方法和系统。

背景技术：

内燃发动机可以用作机动车辆驱动器。表达“内燃发动机”涵盖柴油发动机、奥托循环(例如，火花点燃)发动机，还有利用混合燃烧过程的混合内燃发动机，以及不仅包括内燃发动机而且包括电动机器的混合驱动器。电动机器可以关于驱动而连接到内燃发动机，且可以从内燃发动机接收动力，或者作为可切换的辅助驱动可以另外输出动力。

近年来，已存在朝向增压发动机的发展趋势，其中所述发动机对于机动车构造行业的经济重要性不断增加。增压是用于增加对发动机中需要用于燃烧过程的空气进行压缩的动力的主要方法，其结果是可在每一工作周期中将更大空气质量馈送到每一汽缸。以此方式，可增加燃料质量且因此增加平均压力。

增压是用于增加内燃发动机的动力同时维持容积排量不变或用于减少容积排量同时维持相同动力的合适的方式。在所有情况下，增压导致体积功率输出的增加以及更有利的动力重量比。如果容积排量减少，则因此可能朝向更高的负载移位共同负载，这时燃料消耗率较低。增压因此有助于内燃发动机开发中的最小化燃料消耗且增加内燃发动机的效率的持续努力。

借助于合适的传动配置，另外可能实现所谓的降速，由此同样实现较低的燃料消耗率。在降速的情况下，利用了如下事实：特定来说在相对高负载的存在下，在低发动机速度下的燃料消耗率大体上较低。

对于增压，常常利用排气涡轮增压器，其中压缩机和涡轮机被布置于同一轴杆上。热排气流馈送到涡轮机且在涡轮机中膨胀而存在能量的释放，所述能量使轴杆旋转。由排气流释放到涡轮机且最终释放到轴杆的能量用于驱动压缩机，所述压缩机布置于发动机的进气系统中。压缩机对馈送到压缩机的增压空气进行传递和压缩，从而导致发动机的增压。增压空气冷却器通常提供于压缩机的下游的进气系统中，借助于所述冷却器在压缩的增压空气进入发动机的汽缸之前对其进行冷却。增压空气冷却器降低增压空气的温度且进而增加其密度，以使得增压空气冷却器也贡献于汽缸的增压(例如，以较大空气质量)，例如通过借助冷却的压缩。

排气涡轮增压器相对于可能借助于辅助驱动来驱动的机械增压器的优点在于，排气涡轮增压器利用热排气的排气能量，而机械增压器直接或间接地从内燃发动机汲取用于对其进行驱动期望的能量且因此至少在驱动能量未来源于能量恢复源的时间中降低发动机效率。如果机械增压器不是可借助于电动机器(例如，以电方式)驱动的增压器，那么在机械增压器与内燃发动机之间一般需要用于动力传动的机械或运动学连接，这也影响发动机系统的封装。

机械增压器相对于排气涡轮增压器的优点在于，具体来说无论内燃发动机的操作状态如何，机械增压器都可一直产生期望的增压压力且使其可用。这尤其适用于可借助于电动机器电驱动且因此独立于曲轴的转速的机械增压器。

在一些内燃发动机系统中，一个或多个进气充入装置可以按照可被称为复合升压配置的配置而串联或并联分级。举例来说，可以利用快速辅助升压装置(例如，电增压器或电升压器(e-booster))来增加较慢的主要升压装置(例如，排气涡轮增压器)的瞬时性能。因此，可以在所有发动机速度范围中实现动力增加。

通过增压的目标配置，有可能不仅减少燃料消耗并增加内燃发动机的效率，而且减少排气排放。然而，为了能够遵守污染物排放的未来限制值，除增压系统之外的进一步措施是必要的。作为一个示例，氮氧化物排放的减少尤其在柴油发动机中具有高相关性。由于氮氧化物的形成不仅需要过量的空气而且需要高温，因此用于降低氮氧化物排放的一个概念包含形成具有低燃烧温度的燃烧过程。

作为一个示例，排气再循环(egr)可用以降低燃烧温度，其中有可能通过增加排气再循环速率而相当大地减少氮氧化物排放。此处，排气再循环速率xegr被确定为xegr＝megr/(megr+mair)，其中megr表示再循环的排气的质量且mair表示供应的空气。为了获得氮氧化物排放的相当大的减少，可以使用高排气再循环速率，其可近似为xegr≈60％到70％或更多。此类高再循环速率一般要求用于再循环的排气的冷却。

举例来说，内燃发动机可以包含排气再循环系统，其经由再循环管路将排气从涡轮增压器涡轮机的下游再循环到涡轮增压器压缩机的上游。所述排气再循环系统因此是低压egr系统。在再循环管路中，一般提供有冷却器和用于设定再循环的排气流动速率的egr阀。

低压egr与其中用于再循环的排气是从涡轮机的上游提取且不再可用于驱动涡轮机的高压egr相比的优点在于，无论当前再循环速率如何，来自内燃发动机的所有排气都在涡轮机处可用。通过涡轮机的减少排气质量流具体来说导致较低的涡轮机压力比，且因此较低的增压压力比，其等同于较小的压缩机质量流。因此，低压egr系统避免了较小的压缩机质量流。

经由低压egr系统再循环到进气系统的排气与涡轮增压器压缩机的上游的新鲜空气混合。以此方式产生的新鲜空气与再循环排气的混合形成被供应到压缩机且被压缩的增压空气，所述增压空气可以在压缩机的下游在增压空气冷却器中被冷却。

然而，本文的发明人已经认识到此类系统具有的潜在问题。作为一个示例，当排气再循环系统在作用中/活动(active)且将排气引入到压缩机的上游的进气系统中时，冷凝物可能形成。举例来说，如果再循环的热排气遇到冷的新鲜空气且与其混合，那么冷凝物可以形成。排气冷却下来，而新鲜空气的温度增加。新鲜空气与再循环的排气的混合物的温度，即增压空气温度，低于再循环的排气的排气温度。在排气的冷却过程期间，如果气态增压空气流的组分的露点温度下冲，那么先前包含于排气中的仍处于气态形式的例如水等组分可以冷凝。当在增压空气流中发生冷凝物形成时，增压空气中的污染物常常形成冷凝物液滴形成的起始点。作为另一示例，当热排气和/或增压空气冲击于进气系统的内壁上时冷凝物可形成，因为壁温度一般低于相关气态组分的露点温度。

冷凝物形成的问题随着增加再循环速率而加剧，因为随着再循环的排气流动速率的增加，增压空气中的各个排气组分的份额、具体来说包含于排气中的水的份额必然增加。因此，在现有技术中，经由低压egr系统再循环的排气流动速率通常受限制，以便防止或减少冷凝的发生。一方面低压egr的要求的限制以及另一方面氮氧化物排放的相当大减少要求的高排气再循环速率发生冲突，从而导致降低的氮氧化物排放的减少。冷凝物形成的问题也随着环境温度降低而加剧，因为随着环境温度降低，增压空气温度、也就是说新鲜空气与再循环的排气的混合物的温度降低，因此增压空气能够特定来说吸收较少的气态水。此处，再循环的排气被较强地冷却。

冷凝物和冷凝物液滴是不合意的，且导致进气系统中的增加噪声排放且可能使涡轮增压器压缩机劣化。后一种影响与压缩机的效率降低相关联。

技术实现要素：

在一个示例中，上文描述的问题可以通过一种用于增压内燃发动机的系统来解决，所述增压内燃发动机包括：用于供应增压空气的进气系统；用于排出排气的排气排出系统；涡轮增压器，其包含布置于所述排气排出系统中的涡轮机和布置于所述进气系统中的压缩机；可电驱动的压缩机，其布置于所述进气系统中在所述涡轮增压器的所述压缩机的上游；压缩机专用的节流元件(compressor-specificthrottleelement)，其布置于所述可电驱动的压缩机的上游；用于绕过所述可电驱动的压缩机的旁路管路，其在所述可电驱动的压缩机的上游从所述进气系统分支出来从而形成第三接合部，且在所述可电驱动的压缩机与所述涡轮增压器的所述压缩机之间通向所述进气系统从而形成第四接合部；截止元件，其布置于所述旁路管路中；以及排气再循环系统，其包括在所述涡轮增压器的所述涡轮机的下游从所述排气排出系统分支出来的再循环管路，所述再循环管路分叉为第一再循环分支和第二再循环分支，所述第一再循环分支包含第一egr阀且在所述第三接合部的上游通向所述进气系统从而形成第一接合部，所述第二再循环分支包含第二egr阀且在所述第四接合部与所述涡轮增压器的所述压缩机之间通向所述进气系统从而形成第二接合部。以此方式，所述可电驱动的压缩机可以用于加热经由进气系统吸入的新鲜空气，以便抵消在再循环的排气的引入期间冷凝物的形成。

作为一个示例，可以使用在可电驱动的压缩机的上游的节流元件对新鲜空气进行节流。此处，新鲜空气的压力下降，而新鲜空气的温度实际上保持不变。在布置于节流元件的下游的电驱动的压缩机中的后续压缩期间，新鲜空气的压力随后再次增加，且新鲜空气的温度增加。随后在可电驱动的压缩机的下游存在处于升高温度的新鲜空气。如果现在将排气引入到所述受热(heated)或较暖的新鲜空气中，那么也必然得到较高增压空气温度。举例来说，新鲜空气和再循环的排气的混合物的温度同样较高，由此增压空气能够吸收更多气态水。再循环的排气较不强烈地冷却，由此抵消增压空气流中的冷凝物形成。由于壁接触带来的冷凝物形成同样被抵消，因为受热新鲜空气使电驱动的压缩机的下游的进气系统的壁变热。作为另一示例，根据本公开的排气再循环系统可以在原本将造成冷凝物形成的条件期间使用，例如在冷启动之后或在低环境温度的存在下。以此方式，可以在延伸的温度范围中使用排气再循环系统，从而增加燃料经济性且减少车辆排放，同时防止涡轮增压器压缩机的劣化。

作为另一示例，如果预期无相关冷凝物形成，那么通过节流元件打开，可电驱动的压缩机可以主动地操作且用于产生增压压力，例如以便增加内燃发动机的瞬时操作特性。在此示例中，可以经由第一再循环分支在可电驱动的压缩机的上游提供排气再循环。

根据本公开的新鲜空气的加热具有进一步有利作用。例如借助于将热引入进气系统的壁和汽缸的燃烧室壁，受热增压空气或新鲜空气有助于内燃发动机的预热过程，尤其是在冷启动之后。由于较高的温度水平，未燃尽的碳氢化合物和一氧化碳的未处理排放可以减少。

根据本公开，可电驱动的压缩机被设计为可激活的压缩机，其在需要时被激活。除上文描述的使用之外，可电驱动的压缩机原则上还可以在每当存在需要时使用，包含例如辅助排气涡轮增压器压缩增压空气的需要。可电驱动的压缩机还可以例如在低负载期间或在低增压空气流动速率期间用以代替排气涡轮增压器来产生增压压力。

根据本公开，在新鲜空气的加热之后不一定必须切断可电驱动的压缩机。因此即使预期无冷凝物形成也可以继续操作可电驱动的压缩机。

应理解，上述发明内容的提供是为了以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。它并非意指识别所要求的主题的关键或基本特征，所要求的主题的范围由随附的权利要求书来唯一地界定。此外，所要求的主题并不限于解决上文所提到的或在本公开的任何部分中的任何缺点的实施方案。

附图说明

图1示意性地示出内燃发动机的第一实施例。

图2示出包含多个分级升压装置的示例车辆系统的示意性绘图。

图3是用于控制可电驱动的压缩机和低压排气再循环系统的流程图。

图4是用于基于工况而调整可电驱动的压缩机和低压排气再循环系统的操作的预示性示例时间线。

具体实施方式

以下说明大体上涉及用于具有分级升压装置的增压内燃发动机的系统和方法。此升压发动机系统的一个非限制性示例在图1和图2中示出，其中涡轮增压器在可电驱动的压缩机(例如，电升压器或电压缩机)的下游分级。可以操作所述可电驱动的压缩机以将受热进气空气提供到涡轮增压器的压缩机的入口，或例如根据图3的示例方法提供升压压力。所述发动机系统进一步包含低压排气再循环(lp-egr)系统，其可以提供可电驱动的压缩机的上游、可电驱动的压缩机的下游(和涡轮增压器的压缩机的上游)或这两种情况的egr，其中位置基于工况而选择，也如图3中所示。基于工况调整可电驱动的压缩机和lp-egr系统的操作的示例时间线在图4中示出。

图1示意性地示出配备有排气涡轮增压器7的增压内燃发动机10的第一实施例，所述排气涡轮增压器7包括布置于排气排出系统2中的涡轮机7b和布置于进气系统1中的压缩机7a。排气排出系统2、进气系统1和内燃发动机10的组成将在下文关于图2阐释。热排气在涡轮机7b中膨胀而具有能量释放，且驱动压缩机7a。压缩机7a对经由进气系统1和提供于下游的增压空气冷却器6供应到内燃发动机10的汽缸的增压空气进行压缩，从而导致内燃发动机10的增压。所述内燃发动机是四汽缸直列式发动机10，其中在图1的示例实施例中四个汽缸沿着汽缸盖的纵向轴线布置，也就是沿着一条线布置。

可电驱动的压缩机8布置于排气涡轮增压器7的压缩机7a的上游的进气系统1中，所述可电驱动的压缩机8可被激活以辅助排气涡轮增压器7的压缩机7a，以便为汽缸供应足够的增压空气，如将在下文关于图2和图3详细描述。提供旁路管路9以用于绕过可电驱动的压缩机8，所述旁路管路从可电驱动的压缩机8的上游的进气系统1通过形成第三接合部9a分支，且在可电驱动的压缩机8与排气涡轮增压器7的压缩机7a之间通过形成第四接合部9b通向进气系统1。在旁路管路9中，提供用于开放和阻挡旁路管路9的截止元件9c。

内燃发动机10还配备有低压排气再循环(lp-egr)系统3。低压egr系统3包括再循环管路4，所述再循环管路4通过形成的接合部4'从排气涡轮增压器7的涡轮机7b的下游的排气排出系统2分支，且借助于所述再循环管路4可将排气引入到排气涡轮增压器7的压缩机7a的上游的进气系统1中。

再循环管路4分叉为：第一再循环分支4a，其通过形成的第一接合部4a'在第三接合部9a的上游通向进气系统1；以及第二再循环分支4b，其通过形成第二接合部4b'在第四接合部9b与排气涡轮增压器7的压缩机7a之间通向进气系统1。每一再循环分支4a和4b分别配备有专用的egr阀4a”和4b”以用于设定再循环的排气流动速率，egr阀4a”和4b”按照图1被分别布置在相关联接合部4a'和4b'处，且因此在布置于再循环管路4中的冷却器5的下游。旁路管路5a用于绕过冷却器5。布置于旁路管路5a中的截止元件5b用于开放和关闭旁路管路5a。

流动通过涡轮机7b的排气在lp-egr系统3的上游和涡轮机7b的下游经受排气后处理系统11中的排气后处理。在当前的示例中，排气后处理系统11示出为包含后处理颗粒过滤器11a。

可电驱动的压缩机8可以用于加热位于进气系统1中的新鲜空气，以便抵消(或减少)在经由第二再循环分支4b引入再循环的排气期间的冷凝物的形成，如下文将关于图3描述。被布置于可电驱动的压缩机8的上游的节流元件8a用于对新鲜空气流进行节流，例如用于减少新鲜空气流中的压力。此处，新鲜空气的压力优选地以等温方式下降，以使得新鲜空气的温度实际上保持不变。在被布置于下游的电驱动的压缩机8中的后续压缩期间，新鲜空气的压力随后再次增加，例如增加到节流元件8a的上游的大气压力(patm)。在压缩期间，新鲜空气的温度同样增加，以使得将处于升高温度的新鲜空气提供到可电驱动的压缩机8的下游。因此，在经由第二再循环分支4b将排气引入受热新鲜空气中期间的冷凝物形成被抵消。

图2示意性地示出联接于车辆102中的示例发动机系统100的方面，包含在图1中介绍的内燃发动机10。图2的与在图1中介绍的组件相同的组件编号相同且可以不再介绍。在一些示例中，车辆102可以是具有可用于一个或多个车辆车轮47的多个扭矩源的混合车辆。在其它示例中，车辆102是仅具有发动机的常规车辆。在所示示例中，车辆102的动力传动系包含发动机10和电动机器52。电动机器52可以是马达或马达/发电机(m/g)。当一个或多个离合器53接合时发动机10和电动机器52经由变速器48连接到车辆车轮47。在所描绘的示例中，(第一)离合器53提供于发动机10与电动机器52之间，且(第二)离合器53提供于电动机器52与变速器48之间。控制器12可以发送信号到每一离合器53的致动器以接合或脱离离合器，进而使发动机10与电动机器52和与其连接的组件连接或断开连接和/或使电动机器52与变速器48和与其连接的组件连接或断开连接。举例来说，当离合器53接合时，来自发动机10的扭矩可以经由曲轴40、变速器48和动力传动系轴杆84传递到车辆车轮47。变速器48可以是变速箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。变速器48可以是固定比率变速器，其包含多个齿轮比以允许发动机10以与车轮47不同的速度旋转。通过改变第一离合器53的扭矩传递容量(例如，离合器滑动的量)，可以调制经由动力传动系轴杆84传达到车轮的发动机扭矩的量。

动力传动系可以各种方式被配置，包含作为并联、串联或串联-并联混合车辆。在电动车辆实施例中，系统电池45可以是牵引电池，其将电力递送到电动机器52以提供扭矩到车辆车轮47。在一些实施例中，电动机器52也可以作为发电机操作以例如在制动操作期间提供电力以对系统电池45进行充电。将了解，在包含非电动车辆实施例的其它实施例中，系统电池45可以是联接到交流发电机46的典型的启动、照明、点火(sli)电池。交流发电机46可以被配置成在发动机运行期间使用从曲轴汲取的发动机扭矩对系统电池45进行充电。另外，交流发电机46可以基于其对应电需求为发动机的一个或多个电力系统供电，例如一个或多个辅助系统，包含加热、通风和空气调节(hvac)系统、车辆灯、机载娱乐系统以及其它辅助系统。在一个示例中，在交流发电机上汲取的电流可以基于操作者座舱冷却需求、电池充电要求、其它辅助车辆系统需求和马达扭矩中的每一个而连续地变化。电压调节器可以联接到交流发电机46以便基于包含辅助系统需求的系统使用要求而调节交流发电机的电力输出。

在所描绘的示例中，发动机10是被配置有分级升压装置的升压发动机。具体地说，发动机10包含在第二升压装置的上游分级的第一升压装置。此处，第一升压装置是电动机械增压器或电升压器13，且第二升压装置是涡轮增压器7，但其它配置是可能的。作为一示例，电升压器13可为辅助升压装置，而涡轮增压器7可以是主要升压装置。涡轮增压器7的压缩机7a示出为联接到进气通路42且经由轴杆19机械联接到涡轮机7b，涡轮机7b联接到排气通路35且由膨胀的发动机排气驱动。在一个示例中，涡轮增压器可以是双滚动装置。在另一示例中，涡轮增压器可以包含可变几何形状涡轮机(vgt)，其中涡轮机几何形状主动地随发动机工况而变化。电升压器13包含用于经由轴杆80驱动可电驱动的压缩机8的电动马达108。电动马达108可以由例如系统电池45等机载能量存储装置供电。电动马达108可以另外或替代地由交流发电机46供电。可以改变递送到电动马达108的电力的量以便调整电升压器的占空比。在一个示例中，可以增加递送到电动马达108的电力的量以增加可电驱动的压缩机8的速度，具有施加于交流发电机上的电负载的对应增加和交流发电机电流的减小。由于电辅助，可电驱动的压缩机8可以快速旋转加速，从而提供快速动作或高频升压致动和按需进气空气加热。

然而，在不脱离本公开的范围的情况下，升压装置的其它组合和配置可为可能的。举例来说，在替代示例中，涡轮增压器7可为具有联接到压缩机、涡轮机或涡轮增压器轴杆的电动马达的电动涡轮增压器，或可为电动或机械增压器。在另外其它示例中，可以存在额外升压装置，例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者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7a可以是径向压缩机。在其它示例中，压缩机7a可为轴向压缩机。

新鲜空气经由空气箱112沿着进气通路42引入到进气系统1中，且流动到可电驱动的压缩机8和/或涡轮增压器7的压缩机7a。举例来说，在例如在下文关于图3详细描述的所选条件期间，控制器12可以完全关闭节流元件8a，同时完全打开截止元件9c，使得新鲜空气经由旁路管路9流动到压缩机7a的入口而不会流动通过可电驱动的压缩机8。在也如在下文关于图3详细描述的其它条件期间，控制器12可以完全关闭截止元件9c且至少部分地打开节流元件8a，使得新鲜空气流动通过可电驱动的压缩机8，然后经由通路70到达压缩机7a的入口。作为一示例，当指示新鲜空气的加热时，控制器可以经由通路70和可电驱动的压缩机8递送新鲜空气，诸如以便减少冷凝物形成。作为另一示例，控制器可以经由通路70和可电驱动的压缩机8递送新鲜空气以快速增加提供到内燃发动机10的升压量。

在一些示例中，压缩机7a通过增压空气冷却器(cac)6(也被称作中间冷却器)联接到节气门20。空气从压缩机7a通过cac6和节气门20流动到进气歧管22。cac6可为例如空气-空气或水-空气热交换器。可以使用歧管绝对压力(map)传感器124确定进气歧管压力(例如，在进气歧管内的空气充气的压力)。

进气歧管22通过一系列进气门(未图示)联接到一系列燃烧室(或汽缸)30。燃烧室进一步经由一系列排气门(未图示)联接到排气排出系统2的排气歧管36。在所描绘的示例中，示出单个排气歧管36。然而，在其它实施例中，所述排气歧管可以包含多个排气歧管区段。具有多个排气歧管区段的配置可能够实现来自不同燃烧室的排出物被引导到发动机系统中的不同位置。

在一个示例中，可以电子方式致动或控制排气门和进气门中的每一个。在另一示例中，可以凸轮方式致动或控制排气门和进气门中的每一个。无论是以电子方式致动还是凸轮方式致动，可以调整排气门和进气门打开和关闭的定时以获得期望的燃烧和排放控制性能。举例来说，可以经由可变凸轮定时系统调整凸轮定时以将进气和排气凸轮移动到针对给定工况提供最佳体积效率的位置。

燃烧室30可以被供应一种或多种燃料，例如汽油、醇燃料共混物、柴油、生物柴油、压缩天然气等。燃料可以经由直接喷射、进气道喷射、节流阀体喷射或其任何组合供应到燃烧室。在所描绘的示例中，燃料经由通过燃料喷射器66的直接喷射而被提供到每一燃烧室30(虽然图2中示出仅一个燃料喷射器，但每一燃烧室包含与其联接的燃料喷射器)。燃料可以通过包含燃料箱、燃料泵和燃料轨道的燃料系统(未图示)被递送到燃料喷射器66。在燃烧室中，可以经由火花点火和/或压缩点火起始燃烧。

如图2所示，将来自排气歧管36的排气被引导到涡轮机7b以驱动涡轮机。当期望减小的涡轮机扭矩时，在其中涡轮机7b是可变几何形状涡轮机的示例中，可以改变涡轮机叶片以减小涡轮机7b上游的排气压力，进而减小涡轮机7b的速度。当需要增加的涡轮机扭矩时，可以改变涡轮机叶片以增加涡轮机7b的上游的排气压力，进而增加涡轮机7b的速度。作为一示例，涡轮机叶片可以联接到环圈，且所述环可以旋转以调整涡轮机叶片的位置。在另一示例中，涡轮机叶片中的一个或多个可以个体地地枢转或多个一起枢转。调整涡轮机叶片的位置可以调整涡轮机7b的横截面开度(或面积)。作为另一示例，涡轮机7b可以包含废气门，且可以改为将排气的一部分引导通过废气门，绕过涡轮机，以减小涡轮机速度。举例来说，废气门致动器(例如，废气门阀)可以被致动打开以减轻经由废气门从涡轮机7b的上游到涡轮机7b的下游的位置的至少一些排气压力以减小涡轮机速度。

来自涡轮机7b的排气流流动通过排气后处理系统11。大体来说，排气后处理系统11可以包含被配置成减少排气流中的一种或多种物质的量的一个或多个排气后处理组件。举例来说，一个排气后处理组件可以被配置成当排气流稀时从排气流捕集nox且当排气流富时减少被捕集的nox。在其它示例中，排气后处理组件可以被配置成使nox不成比例或借助于还原剂选择性还原nox。在另外其它示例中，排气后处理系统11包含被配置成氧化残余碳氢化合物和一氧化碳且同时还原排气流中的nox的三元催化剂。具有任何此类功能性的不同排气后处理催化剂可以单独地或一起被布置于排气后处理系统11中的基面涂层中或别处。此外，排气后处理系统11示出为包含用于从排气移除颗粒物质的颗粒过滤器11a。作为一示例，颗粒过滤器11a可以是被配置成捕集且氧化排气流中的烟尘颗粒的可再生烟尘过滤器。

来自排气后处理系统11的已处理排气的全部或部分可以经由排气通路35释放进入大气。然而，取决于工况，一些排气可能实际上经由lp-egr系统3分流到进气通路42。在其它示例中，可以另外或替代地包含高压(hp)egr系统。排气通过再循环管路4从涡轮机7b的下游(经由接合部4')导引到压缩机7a的上游。递送到压缩机7a的上游的排气可以递送到可电驱动的压缩机8的上游(例如，经由第一再循环分支4a和第一接合部4a')和/或可电驱动的压缩机8的下游(例如，经由第二再循环分支4b和第二接合部4b')，其中位置基于工况而选择(如在下文关于图3进一步详细描述)。提供到压缩机7a的上游的进气通路42的egr量可以由控制器12经由egr阀4a”和/或egr阀4b”而改变。在一些示例中，冷却器5可以从egr气体将热排斥到例如发动机冷却液。

在一些条件下，egr系统可用以调节燃烧室30内的空气和燃料混合物的温度。因此，可能需要测量或估计egr质量流量。egr传感器可以被布置在再循环管路4内，且可以提供例如排气的质量流量、压力、湿度和温度中的一个或多个的指示。

一个或多个传感器可以联接到压缩机7a的上游的进气通路42以用于确定进入压缩机的增压空气的组成和状况。举例来说，环境压力传感器56可以联接到压缩机7a和可电驱动的压缩机8的上游的进气通路42以用于估计进入压缩机的空气的压力。另一些传感器可以包含(例如)空气燃料比传感器、湿度传感器58等。传感器可以估计在压缩机入口处从进气通路接收的进气空气的状况。虽然湿度传感器58示出为被定位成测量新鲜进气空气的湿度，但在其它示例中，湿度传感器58可以被另外或替代地定位成测量再循环的排气的湿度。另外，节气门入口压力(tip)传感器59可以联接于cac6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。

在操作者踩加速器踏板事件期间，或当从无升压的发动机操作变为响应于操作者扭矩需求增加的具有升压的发动机操作时，可发生涡轮滞后。此原因在于由于涡轮增压器是较慢动作的压缩装置所致的涡轮机7b旋转加速中的延迟，以及当在踩加速器踏板时节气门20打开时通过压缩机7a的流的瞬时减少。当发动机在升压操作以及存在由于车辆操作者的加速器踏板应用的增加所致的升压需求的瞬时增加时相同情况也会发生。具体地说，响应于踩加速器踏板，额外空气流可经由电升压器13短暂提供，例如通过完全关闭旁路管路9内的截止元件9c，完全打开节流元件8a，以及供应电力以激活电动马达108且使可电驱动的压缩机8旋转加速。经由通路70和第四接合部9b提供到压缩机7a的额外压缩空气增加提供到内燃发动机10的升压量。当涡轮机已充分旋转加速且涡轮增压器7能够提供所请求的升压量时，可以完全打开截止元件9c，可以完全关闭节流元件8a，且可以停用电力108(例如，不供电)以使得额外压缩空气不再由电升压器13提供。

控制器12可以被包含在控制系统14中。控制器12示出为接收来自多个传感器16(本文中描述其各种示例)的信息且发送控制信号到多个致动器81(本文中描述其各种示例)。作为一个示例，传感器16可以包含位于涡轮机7b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、环境压力传感器56、环境温度传感器57和tip传感器59。例如额外的压力、温度、空气/燃料比和组分传感器等其它传感器可以联接到发动机系统100中的各种位置。致动器81可以包含(例如)节气门20、截止元件9c、egr阀4a”、egr阀4b”、节流元件8a、电动马达108和燃料喷射器66。控制器12可以接收来自各种传感器的输入数据，处理输入数据，且采用各种致动器以基于接收信号和存储于控制器的存储器上的指令而调整发动机操作。控制器可以基于对应于一个或多个例程的在其中编程的指令或代码响应于已处理的输入数据而采用致动器，所述例程例如本文关于图3所描述的示例控制例程。作为一示例，控制器12可以响应于由环境温度传感器57测得的环境温度和由湿度传感器58测得的湿度将截止元件9c致动到完全关闭位置且调整节流元件8a的位置，同时致动电动马达108以操作电升压器13。

因此，图1和图2的系统提供增压内燃发动机的实施例，其中压缩机专用的节流元件布置于第一接合部与可电驱动的压缩机之间。以此方式，如果利用压缩机专用的节流元件来耗散压力，那么可电驱动的压缩机用于加热新鲜空气，且排气经由第二再循环分支而再循环进入进气系统。因而压缩机专用的节流元件被布置于第一接合部的下游且因此增加进气系统中上游的压力(且因此也在第一接合部)并非不利的。

在替代实施例中，压缩机专用的节流元件可以被布置于第一接合部的上游。在此示例中，可以产生排气排出系统与进气系统之间的压力梯度，其可以用来经由第一再循环分支增加或设定排气再循环系统的驱动压力梯度。在增压内燃发动机的另一个替代性实施例中，压缩机专用的节流元件可以被布置于第三接合部与可电驱动的压缩机之间。

提供其中压缩机专用的节流元件是可枢转挡片的增压内燃发动机的实施例。作为节流元件，可以利用例如市场上已经可用的市售的节气门。

提供其中至少一个冷却器提供于再循环管路中的增压内燃发动机的实施例。为了实现氮氧化物排放的相当大的减少，可以使用高排气再循环速率，且可能需要排气再循环的冷却以便降低增压空气温度。在冷却器中发生的冷却过程期间，以气态形式包含于排气中的例如水等组分可能已经冷凝且作为液体收集于冷却器中。在冷却器中分离的冷凝物可能先验地不再在下游冷凝且导致潜在的涡轮增压器压缩机劣化。通过使用冷却器，用于再循环的排气的温度降低，由此用于再循环的排气与新鲜空气之间的温度差减小。以此方式，在新鲜空气与再循环的排气的混合期间冷凝物的形成减少，因为混合物的增压空气温度仅不明显地低于再循环的排气的排气温度(如果存在)。随后，在进气系统中排气的冷却期间明显较少的水或没有水冷凝。

在此上下文中，提供其中egr阀被布置于至少一个冷却器的下游的增压内燃发动机的实施例。随后，当排气再循环系统非作用时，并无源自进气系统的新鲜空气可传递进入冷却器，所述冷却器在本示例中可以保持充有热排气。关闭的egr阀充当针对新鲜空气的进入的屏障，其中由于冷却器的下游的egr阀的系统，即使当排气不再循环的到进气系统时冷却器也保持连接到排气排出系统。冷却器和egr阀的上游的再循环管路保持充有热排气的事实造成排气再循环系统的所述部分变热，由此抵消由于壁接触造成的冷凝物形成。此外，由于热lp-egr系统而可以促进先前形成的冷凝物的蒸发。出于此原因，在本上下文中，还提供其中egr阀被布置于相关联接合部处的增压内燃发动机的实施例。随后，整个再循环管路连同直到进气侧接合部的再循环分支一起保持充有热排气且由所述排气加热。

提供其中包含用于至少一个冷却器的旁路管路的增压内燃发动机的实施例。在各个情形中，可能不需要例如在内燃发动机的冷启动之后或在发动机制动操作期间冷却再循环的排气，其中优选地将热排气供应到汽缸。因此，用于再循环的排气可以经由旁路管路和旁路管路内的打开的截止元件而绕过冷却器。

在一些实施例中，egr阀中的至少一个是可枢转挡片。如果挡片以合适的方式布置，那么其可以可能与其它组件交互而用于设定经由排气再循环系统再循环的排气流动速率且用于设定经由进气系统供应的新鲜空气流动速率。举例来说，挡片可以围绕相对于新鲜空气流横向运行的主轴枢转，其方式为使得：在第一末端位置中，挡片的前侧阻挡进气系统，且同时再循环管路打开；以及在第二末端位置中，挡片的后侧覆盖再循环管路，且同时进气系统打开。在上述上下文中，“阻挡”和“覆盖”也并非强制性地意味着“关闭”或完全阻挡和覆盖。

提供其中至少一个排气后处理系统在排气排出系统中布置于至少一个排气涡轮增压器的涡轮机与接合部之间的增压内燃发动机的实施例。举例来说，用于再循环的排气可以经受排气后处理，特定来说颗粒过滤器，然后再循环到至少一个排气涡轮增压器的压缩机。以此方式，可以减少压缩机中的沉积物，沉积物改变压缩机的几何形状、具体来说流动横截面，且使压缩机的效率劣化。在此上下文中，提供其中作为排气后处理系统的颗粒过滤器布置于排气排出系统中在至少一个排气涡轮增压器的涡轮机与接合部之间的增压内燃发动机的实施例。

提供其中增压空气冷却器布置于至少一个排气涡轮增压器的压缩机的下游的进气系统中的增压内燃发动机的实施例。增压空气冷却器降低增压空气的温度且进而增加增压空气的密度，以使得与当未使用增压空气冷却器来降低增压空气的温度时相比实现汽缸的增加的增压(例如，供应更大的空气质量)。

接下来，图3示出用于在egr系统处于作用中(例如，图1和图2中示出的lp-egr系统3)的同时操作增压内燃发动机的可电驱动的压缩机的示例方法300，所述可电驱动的压缩机例如图1和图2中示出的内燃发动机10的可电驱动的压缩机8。可电驱动的压缩机和用于驱动可电驱动的压缩机的电动马达(例如，图2中示出的电动马达108)可以共同称为电升压器(例如，图2的电升压器13)。举例来说，在选择条件下，电升压器可以用于加热引入(例如，进气)空气以减少冷凝物形成，且在其它条件下，电升压器可用以提供升压压力(例如，额外升压压力)到发动机。此外，可以基于电升压器是否被激活且用于引入空气加热、被激活且用于供应升压压力或者被停用且不用于引入空气加热或供应升压压力而调整由lp-egr系统递送的egr的位置。用于实行方法300和本文包含的方法的其余部分的指令可以由控制器(例如，图2的控制器12)基于存储于控制器的存储器上的指令且与从发动机系统的传感器接收的信号结合而执行，所述传感器例如上文参考图2描述的传感器(例如，温度传感器57和湿度传感器58)。控制器可以采用发动机系统的致动器(例如，图2的截止元件9c、节流元件8a、egr阀4a”和egr阀4b”)以根据下文所描述的方法调整发动机操作。

方法300开始于302且包含估计和/或测量工况。工况可以包含发动机速度、发动机负载、扭矩需求(例如，如从加速器踏板的位置推断)、发动机温度(例如从由发动机冷却液温度传感器测得的发动机冷却液温度推断)、进气歧管压力(例如，如由例如图2的map传感器124等map传感器测量)、环境温度(例如，如由图2的温度传感器57测量)、环境压力(例如，如由图2的压力传感器56测量)、环境湿度(例如，如由图2的湿度传感器58测量)、所请求(例如，期望的)发动机稀释(或egr流动速率)、所请求升压量等。可以基于可用数据而测量或推断工况。

在304，方法300包含确定是否预期冷凝物形成。作为一个示例，预期冷凝物形成可以是在定位于电升压器的下游的涡轮增压器压缩机(例如，图1和图2的压缩机7a)的入口(例如，上游)处的预期冷凝物形成。举例来说，控制器可以基于环境温度、环境湿度和所请求发动机稀释而做出在涡轮增压器压缩机入口处是否预期冷凝物形成的确定。可以预期例如当新鲜(冷)引入空气与涡轮增压器压缩机的上游的潮湿egr气体混合时，冷凝物在涡轮增压器压缩机入口处形成。因此，控制器可以将环境温度、环境湿度和所请求发动机稀释输入到一个或多个查找表、算法或映射图中且输出对于输入条件是否预期冷凝物形成的确定(例如，是或否)。作为另一示例，控制器可以使用随着环境温度、环境湿度和期望的发动机稀释而变的逻辑规则做出是否预期冷凝物形成的逻辑确定。作为另一个示例，当请求lp-egr且环境温度小于阈值温度时可以预期冷凝物形成。阈值温度可以是预校准温度值，已知低于所述温度值时冷凝物形成发生且高于所述温度值时预期冷凝物形成不发生。阈值温度可以是正的非零温度值(例如8℃，作为一个非限制性示例)、负的非零温度值(例如，-8℃，作为一个非限制性示例)或等于零(例如，0℃)。在一些示例中，可以基于环境湿度和期望的发动机稀释中的一个或多个而调整阈值温度。

如果预期冷凝物形成，那么方法300前进到306且包含基于工况确定期望的引入空气温度以减少冷凝物形成。期望的引入空气温度可以是离开电升压器的空气的期望的温度，用于防止或抵抗当离开电升压器的空气与涡轮增压器压缩机入口的上游的lp-egr流混合时可能形成的冷凝物。举例来说，控制器可以将环境温度、环境湿度和所请求发动机稀释(例如，期望的lp-egr流量或速率)输入到一个或多个查找表、算法或映射图中且输出对于输入条件将导致涡轮增压器压缩机的上游的减少冷凝物形成的期望的引入空气温度。作为一示例，随着环境温度减小，环境湿度增加，和/或所请求发动机稀释增加，期望的引入温度可以增加。

在308，方法300包含关闭旁路阀且激活电升压器以提供受热引入空气。举例来说，旁路阀可以是定位于绕过可电驱动的压缩机的旁路管路中的截止元件(例如，旁路管路9中的截止元件9c)。因此，方法300在308可以包含完全关闭旁路阀以使得引入空气流动通过可电驱动的压缩机，在可电驱动的压缩机处引入空气经由压缩而受热，然而流动到涡轮增压器压缩机的入口且不通过旁路管路。激活电升压器包含使用从电池(例如，图2的系统电池45)汲取的电力经由电动机在非零期望的速度下操作可电驱动的压缩机。对电动马达命令的动力的量(或动力的占空比)可以基于期望的速度。作为一个示例，期望的速度可以进一步基于期望的引入空气温度(例如，如上文在306处确定)。举例来说，控制器可以将期望的引入空气温度输入到查找表或函数中以确定期望的可电驱动的压缩机速度。作为另一示例，期望的速度可以是存储于控制器的存储器中的用于提供引入空气加热的固定预校准速度。无论是基于期望的引入空气温度而确定还是固定的，控制器都可以将期望的可电驱动的压缩机速度输入到额外查找表或函数中以输出对应动力量(或动力的占空比)以提供到电动马达而产生期望的压缩机速度。

方法300在308进一步包含基于期望的引入空气温度和压力而调整电升压器的上游的节气门的位置，如在310指示。虽然激活电升压器可以经由压缩增加进气空气的温度，但如果通过可电驱动的压缩机的空气流未被调节，那么电升压器也可以增加引入空气的压力，这可能不是期望的。因此，作为一个示例，控制器可以使节气门(例如，图2的节流元件8a)的打开减小某一量，所述量与产生期望的引入空气温度的可电驱动的压缩机处的升压增加成比例。通过可电驱动的压缩机的上游的节流，在可电驱动的压缩机的入口处的压力可以减小到低于环境压力，且可电驱动的压缩机可以随后使引入空气压力增加回到环境压力(例如，在可电驱动的压缩机的下游)。作为另一示例，当基于工况需要额外升压(例如，大于环境压力)时，可以在较小程度上减小节气门打开。控制器可以将期望的引入空气温度、环境压力、期望的引入空气压力和可电驱动的压缩机速度输入到一个或多个查找表、映射图或函数中，且输出将导致期望的引入空气温度和压力的节气门的打开程度。控制器可以随后产生命令信号，其被发送到电升压器的上游的节气门以将节气门调整到所确定的打开程度。

在312，方法300包含将lp-egr递送到电升压器的下游(和涡轮增压器压缩机的上游)。在312将lp-egr递送到电升压器的下游包含基于期望的发动机稀释调整下游egr阀(例如，图1和图2中示出的egr阀4b”)的位置，如在314指示。作为一示例，随着期望的发动机稀释增加，下游egr阀的打开可以增加，且随着期望的发动机稀释减小，下游egr阀的打开可以减小。此外，在电升压器的下游提供lp-egr的同时，定位于电升压器的上游的egr阀(例如，图1和图2中示出的egr阀4a”)可以维持完全关闭。控制器可以基于包含发动机负载、发动机速度、发动机温度等的工况确定期望的发动机稀释。举例来说，控制器可以参考查找表，其具有发动机速度和负载作为输入以及对应于应用于下游egr阀的打开程度的信号作为输出，所述打开程度提供对应于输入的发动机速度-负载的稀释量。在另外其它示例中，控制器可以依赖于模型，所述模型使发动机负载的改变与期望的发动机稀释的改变相关并且进一步使期望的发动机稀释的改变与下游egr阀位置的改变相关。举例来说，随着发动机负载从低负载增加到中等负载，期望的发动机稀释可以增加，且可以请求较大的下游egr阀打开。随后，随着发动机负载从中等负载增加到高负载，期望的发动机稀释可以减小，且可以请求较小的下游egr阀打开。

此外，在312将lp-egr递送到电升压器的下游任选地包含绕过egr冷却器，如在316指示。作为一示例，当发动机可以得益于具有增加温度的egr时，可以在冷启动期间和在制动期间绕过egr冷却器(例如，图1和图2的冷却器5)。绕过egr冷却器可以包含完全打开定位于egr冷却器旁路管路中的截止元件(例如，图1和图2的旁路管路5a中的截止元件5b)。方法300随后可以结束。

返回到304，如果不预期冷凝物形成，那么方法300前进到318且包含确定是否存在踩加速器踏板事件。举例来说，如果扭矩需求已增加多于阈值量和/或如果加速器踏板已从未压下条件被压下多于阈值量，那么可以确定存在踩加速器踏板事件。阈值量可以指代正的非零量，其可以是例如百分比改变。作为另一示例，可以响应于负载需求的突然增加而确认踩加速器踏板事件。

如果不存在踩加速器踏板事件，那么方法300前进到320且包含打开(或维持打开)旁路阀且不激活电升压器。或者，如果电升压器当前被激活，那么方法在320包含停用电升压器。通过旁路阀打开(例如，完全打开)，引入空气可以流动到涡轮增压器压缩机而不必首先流动通过电升压器。如果电升压器当前被停用，那么不激活电升压器包含不将电力供应到电动马达以使得可电驱动的压缩机不被电动机驱动且保持静置，速度为零。如果电升压器当前被激活，那么停用电升压器包含停止对电动马达供应电力以使得可电驱动的压缩机旋转减速到静置。

在322，方法300包含在电升压器的下游和/或电升压器的上游提供lp-egr。举例来说，通过不预期冷凝物形成且电升压器不用以提供额外升压压力，可以在电升压器和完全打开的旁路阀的上游、电升压器和完全打开的旁路阀的下游或这两个位置处提供lp-egr，因为这两个位置在涡轮增压器压缩机的上游提供lp-egr。方法300在322进一步包含基于期望的发动机稀释而调整下游egr阀的位置和/或上游egr阀的位置，如在324指示。举例来说，控制器可以确定期望的发动机稀释，如上文在314所描述，将期望的发动机稀释输入到查找表或函数中，确定对应于应用于下游egr阀的打开程度的第一信号作为第一输出，且确定对应于应用于上游egr阀的打开程度的第二信号作为第二输出。在一些示例中，第二信号可以对应于上游egr阀的完全关闭位置，而第一信号对应于用于经由下游egr阀提供整个发动机稀释的打开程度。在其它示例中，第一信号可以对应于下游egr阀的完全关闭位置，而第二信号对应于用于经由上游egr阀提供整个发动机稀释的打开程度。在另外其它示例中，第一信号和第二信号均可以对应于部分打开的位置，使得下游egr阀和上游egr阀的组合打开产生期望的发动机稀释。作为在电升压器的上游和电升压器的下游均提供egr的一个示例，上游和下游egr阀中的一个可以打开到固定位置以提供总egr的固定第一部分，且上游和下游egr阀中的另一个可以基于期望的发动机稀释的改变而连续地变化以提供总egr的可变第二部分。方法300随后可以结束。

返回到318，如果存在踩加速器踏板事件，那么方法300前进到326且包含关闭(或维持关闭)旁路阀且激活电升压器(或如果当前被激活则维持电升压器在作用中)以经由电升压器提供辅助升压压力。举例来说，在踩加速器踏板事件期间，涡轮增压器压缩机单独可能不能够提供期望的升压压力，原因是例如由涡轮增压器的涡轮机(例如，图1和图2的涡轮机7b)旋转加速产生的涡轮滞后。经由电升压器提供辅助升压压力进一步包含完全打开电升压器的上游的节气门，如在328指示，且基于期望的升压压力调整电升压器压缩机速度，如在330指示。举例来说，可以将旁路阀致动到(或维持在)完全关闭位置，以使得所有引入空气在到达涡轮增压器之前流动通过电升压器。同时，可以将可电驱动的压缩机的上游的节气门致动到完全打开位置，以使得节气门不减小电升压器入口处的引入空气压力。在替代实施例中，方法在328可以包含部分地打开电升压器的上游的节气门，其中打开的量基于扭矩需求或从电升压器需要的额外升压。激活电升压器包含使用从系统电池汲取的电力经由电动马达在非零期望的速度下操作可电驱动的压缩机，其中对电动马达命令的动力的量(或动力的占空比)基于期望的速度，期望的速度进一步基于将由电升压器供应的期望的升压压力。举例来说，控制器可以将期望的升压压力输入到查找表或函数中以确定期望的可电驱动的压缩机速度。控制器可以随后将期望的可电驱动的压缩机速度输入到额外查找表或函数中以输出对应动力的量(或动力的占空比)以提供到电动马达，从而产生期望的升压压力。举例来说，基于期望的升压压力调整电升压器压缩机速度可以包含随着期望的升压压力增加而增加电升压器压缩机速度且随着期望的升压压力减小而减小电升压器压缩机速度。此外，在一些示例中，一旦涡轮增压器涡轮机旋转加速且能够无辅助地提供期望的升压压力，就可以停用电升压器。

在332，方法300包含在电升压器的上游提供lp-egr。通过在电升压器的上游提供lp-egr，lp-egr可以与新鲜引入空气混合，然后由可电驱动的压缩机进行压缩。在电升压器的上游提供lp-egr进一步包含基于期望的发动机稀释调整上游egr阀的位置，如在334指示。作为一示例，随着期望的发动机稀释增加，上游egr阀的打开可以增加，且随着期望的发动机稀释减小，上游egr阀的打开可以减小。此外，在电升压器的上游提供lp-egr的同时，定位的下游egr阀可以维持完全关闭。控制器可以基于包含发动机负载、发动机速度、发动机温度等的工况确定期望的发动机稀释。举例来说，控制器可以参考具有发动机速度和负载作为输入以及对应于应用于上游egr阀的打开程度的信号作为输出的查找表，所述打开程度提供对应于输入的发动机速度-负载的稀释量。在另外其它示例中，控制器可以依赖于模型，所述模型使发动机负载的改变与期望的发动机稀释的改变相关并且进一步使期望的发动机稀释的改变与上游egr阀位置的改变相关。举例来说，随着发动机负载从低负载增加到中等负载，期望的发动机稀释可以增加，且可以请求较大的上游egr阀打开。随后，随着发动机负载从中等负载增加到高负载，期望的发动机稀释可以减小，且可以请求较小的上游egr阀打开。方法300随后可以结束。

因此，图3提供用于操作上文关于图1和图2所描述的类型的增压内燃发动机的方法，其中当排气再循环系统在作用中时操作可电驱动的压缩机以便将热引入到新鲜空气，排气经由第二再循环分支(例如，第二再循环分支4b)再循环，且受热新鲜空气在第二接合部(例如，第二接合部4b')处引入到进气系统。提供方法的实施例，其中当操作可电驱动的压缩机时通过关闭截止元件而关断可电驱动的压缩机的旁路管路。提供方法的实施例，其中使用可电驱动的压缩机将新鲜空气压缩到环境压力patm，使用压缩机专用的节流元件设定由于压缩而实现的新鲜空气温度。

应理解，可以重复和/或连续地运行图3的方法300，以使得电升压器和lp-egr系统的操作可以随着工况改变而被调整。以此方式，可以在包含极低环境温度(例如，-8℃)的延伸环境温度范围提供lp-egr，同时通过利用电升压器用于引入空气加热而减少冷凝物形成。通过在较大环境温度范围期间提供lp-egr，可以减少车辆排放，同时增加燃料经济性。此外，通过使用电升压器来加热冷的引入空气，可以避免涡轮增压器压缩机的冷凝物引发的劣化。更进一步地，可以通过使用电升压器作为快速动作的辅助升压装置而减少涡轮滞后。

接下来，图4示出用于例如根据图3的方法基于工况而调整可电驱动的压缩机(例如，图1和图2的可电驱动的压缩机8)和lp-egr系统(例如，图1和图2的lp-egr系统3)的操作的示例时间线400。发动机负载在图形402中示出，环境温度在图形404中示出，旁路阀位置在图形406中示出，可电驱动的压缩机速度在图形408中示出，节流元件位置在图形410中示出，下游egr阀位置在图形412中示出，且上游egr阀位置在图形412中示出。对于上述的全部图形，水平轴线表示时间，其中时间沿着水平轴线从左到右增加。垂直轴线表示每一标记的参数。对于图形402、404和408，标记的参数的值沿着垂直轴线从下到上增加。对于图形406、410、412和414，每一标记的参数的位置示出为从“关闭”(例如，完全关闭)到“打开”(例如，完全打开)。此外，阈值环境温度由虚线416指示，低于所述阈值环境温度时，当lp-egr在使用中时在可电驱动的压缩机的下游的涡轮增压器涡轮机的入口处预期冷凝物形成。虽然阈值环境温度在时间线400的示例中示出为固定值，但应理解在其它示例中，阈值环境温度可以基于工况(例如，环境湿度和/或提供的egr的量)而变化。

在时间t1之前，发动机以相对低发动机负载操作(图形402)。环境温度(图形404)大于阈值温度(虚线416)。因此，不预期涡轮增压器涡轮机的入口处的冷凝物形成。此外，不存在踩加速器踏板事件，并且因此可电驱动的压缩机不被激活，压缩机速度为零(图形408)。因为不利用可电驱动的压缩机，所以定位于可电驱动的压缩机的旁路管路中的旁路阀(例如，图1和图2中示出的截止元件9c)完全关闭(图形406)，使得进气空气在到达涡轮增压器压缩机之前不流动通过可电驱动的压缩机。在时间线400的示例中，定位于可电驱动的压缩机的上游的节流元件(例如，图1和图2的节流元件8a)完全关闭(图形410)。此外，在可电驱动的压缩机的上游和下游(例如，经由图1和图2的第一再循环分支4a和第二再循环分支4b)提供lp-egr。上游egr阀(例如，图1和图2的egr阀4a”)保持于固定的部分打开位置以提供lp-egr的第一部分(图形414)。且下游egr阀(例如，图1和图2的egr阀4b”)的打开随着发动机负载且因此期望的发动机稀释变化而变化(图形412)。然而，在其它示例中，上游egr阀和下游egr阀两者可以主动地随着发动机负载而变化，在上游egr阀的位置主动地变化的同时下游egr阀可以保持于固定的部分打开位置，或者可以仅经由上游egr阀或下游egr阀提供egr。

在时间t1，环境温度(图形404)减小到低于阈值环境温度(虚线416)。作为响应，将旁路阀致动到完全关闭位置(图形406)使得将进气空气引导到可电驱动的压缩机的入口以用于经由可电驱动的压缩机的加热。另外，例如通过将电力供应到驱动可电驱动的压缩机的马达而激活可电驱动的压缩机，以使可电驱动的压缩机旋转达到非零速度(图形408)。此外，将上游egr阀调整到完全关闭位置(图形414)使得在可电驱动的压缩机的上游不提供lp-egr。实际上，进一步打开下游egr阀(图形412)，进一步打开的量对应于上游egr阀的关闭的量，以便经由下游egr阀提供所有请求的egr。更进一步地，将可电驱动的压缩机的上游的节流元件调整到部分打开位置(图形410)，所述部分打开位置基于由可电驱动的压缩机输出的热的期望的量而被调整以减少可电驱动的压缩机的下游和涡轮增压器压缩机的上游的冷凝物形成。

在时间t2，环境温度(图形404)增加到高于阈值环境温度(虚线416)。此外，不存在踩加速器踏板事件。作为响应，例如通过停止对驱动可电驱动的压缩机的马达供应电力而停用可电驱动的压缩机，且可电驱动的压缩机旋转减速到静置(图形408)。此外，旁路阀和节流元件均完全关闭(分别为图形406和410)，使得进气空气直接流动到涡轮增压器入口且绕过被停用的可电驱动的涡轮增压器。更进一步地，在时间t2与时间t3之间通过上游和下游位置的组合提供lp-egr。上游egr阀保持在固定的部分打开位置(图形414)，且响应于发动机负载而调整下游egr阀的位置(图形412)。

在时间t3之前不久，发动机负载(图形402)开始由于踩加速器踏板事件而快速增加。响应于踩加速器踏板事件，在时间t3，在涡轮增压器旋转加速的同时激活可电驱动的压缩机以短暂提供升压压力。因此，在时间t3，将旁路阀致动到完全关闭位置(图形406)使得将进气空气引导到可电驱动的压缩机的入口，将节流元件致动到完全打开位置(图形410)以使得通过可电驱动的压缩机的空气流不受限制，且将电力供应到驱动可电驱动的压缩机的电动马达以使得可电驱动的压缩机快速旋转加速达到非零速度(图形408)。如上文关于图3所描述，可以基于期望的升压压力而确定所述非零速度。此外，在电升压器的上游供应所有lp-egr。因此，下游egr阀完全关闭(图形412)，且上游egr阀进一步打开(图形414)，上游egr阀的进一步打开的程度对应于下游egr阀的关闭的量。在时间t3与时间t4之间，在经由上游egr阀提供lp-egr时，随着发动机负载改变而调整上游egr阀的位置。

在时间t4，不再存在踩加速器踏板事件，且涡轮增压器涡轮机已达到用于提供期望的升压压力的期望的速度(未图示)。此外，环境温度(图形404)保持高于阈值环境温度(虚线416)。作为响应，例如通过停止对驱动可电驱动的压缩机的马达供应电力而停用可电驱动的压缩机，且可电驱动的压缩机旋转减速到静置(图形408)。此外，旁路阀和节流元件均完全关闭(分别为图形406和410)，使得进气空气直接流动到涡轮增压器入口且绕过被停用的可电驱动的涡轮增压器。更进一步地，在时间t4之后通过上游和下游位置的组合提供lp-egr。上游egr阀保持在固定的部分打开位置(图形414)，且响应于发动机负载而调整下游egr阀的位置(图形412)。此外，由于较高的发动机负载(图形402)，与当发动机负载较低时，例如在时间t1之前相比，提供的egr的量较小。

以此方式，可以使用可电驱动的压缩机来提供发动机系统中的受热进气空气和/或升压压力。具体地，通过在可电驱动的压缩机的下游和涡轮增压器压缩机的上游提供受热进气空气，可以在低环境温度期间在涡轮增压器压缩机的入口处递送lp-egr，在涡轮增压器压缩机的入口处具有减少的冷凝物形成。通过在低环境温度期间提供lp-egr，可以减少车辆排放，同时增加发动机效率。此外，通过减少在涡轮增压器压缩机的入口处的冷凝物形成，可以减少由于冷凝物液滴所致的涡轮增压器压缩机的劣化。更进一步地，通过经由可电驱动的压缩机提供升压压力，可以减少涡轮滞后，进而增加发动机系统的瞬态响应。

使用被布置于涡轮增压器压缩机的上游的可电驱动的压缩机以提供可电驱动的压缩机的下游的受热进气空气的技术作用在于，可以在较低环境温度下使用低压排气再循环，而在涡轮增压器压缩机的入口处具有减少的冷凝物形成。

作为一个示例，一种增压内燃发动机包括：用于供应增压空气的进气系统；用于排出排气的排气排出系统；涡轮增压器，其包含布置于所述排气排出系统中的涡轮机和布置于所述进气系统中的压缩机；可电驱动的压缩机，其布置于所述进气系统中在所述涡轮增压器的所述压缩机的上游；压缩机专用的节流元件，其布置于所述可电驱动的压缩机的上游；用于绕过所述可电驱动的压缩机的旁路管路，其在所述可电驱动的压缩机的上游从所述进气系统分支出来，形成第三接合部，且在所述可电驱动的压缩机与所述涡轮增压器的所述压缩机之间通向所述进气系统，形成第四接合部；截止元件，其布置于所述旁路管路中；以及排气再循环系统，其包括在所述涡轮增压器的所述涡轮机的下游从所述排气排出系统分支出来的再循环管路，所述再循环管路分叉为第一再循环分支和第二再循环分支，所述第一再循环分支包含第一egr阀且在所述第三接合部的上游通向所述进气系统，形成第一接合部，所述第二再循环分支包含第二egr阀且在所述第四接合部与所述涡轮增压器的所述压缩机之间通向所述进气系统，形成第二接合部。在先前示例中，另外或任选地，所述压缩机专用的节流元件被布置于所述第一接合部与所述可电驱动的压缩机之间。在先前示例中的任一个或全部中，另外或任选地，所述压缩机专用的节流元件被布置于所述第三接合部与所述可电驱动的压缩机之间。在先前示例中的任一个或全部中，另外或任选地，所述压缩机专用的节流元件是可枢转挡片。在先前示例中的任一个或全部中，所述增压内燃发动机另外或任选地进一步包括布置于所述再循环管路中的冷却器。在先前示例中的任一个或全部中，另外或任选地，所述第一和第二egr阀被布置于所述冷却器的下游且分别被布置于所述第一接合部和所述第二接合部处。在先前示例中的任一个或全部中，所述增压内燃发动机另外或任选地进一步包括用于所述冷却器的旁路管路。在先前示例中的任一个或全部中，所述增压内燃发动机另外或任选地进一步包括布置于所述排气排出系统中在所述涡轮增压器的所述涡轮机与所述排气再循环系统之间的排气后处理系统，所述排气后处理系统包含颗粒过滤器，以及布置于所述进气系统中在所述涡轮增压器的所述压缩机的下游的增压空气冷却器。

在另一示例中，一种方法包括：响应于在可电驱动的压缩机的下游和涡轮增压器压缩机的上游的预期冷凝物形成的确定而操作所述可电驱动的压缩机以提供受热引入空气；以及响应于踩加速器踏板事件而操作所述可电驱动的压缩机以提供辅助升压压力。在先前示例中，另外或任选地，在所述可电驱动的压缩机的下游和所述涡轮增压器压缩机的上游的所述预期冷凝物形成的所述确定基于环境温度、环境湿度以及在所述可电驱动的压缩机的下游和所述涡轮增压器压缩机的上游提供的低压排气再循环的量中的至少一个。在先前示例中的任一个或全部中，另外或任选地，操作所述可电驱动的压缩机以提供受热引入空气包括：完全关闭绕过所述可电驱动的压缩机的通路中的截止元件；经由电动马达使所述可电驱动的压缩机以非零速度旋转；以及基于所述受热引入空气的期望的温度和所述可电驱动的压缩机的下游的期望的压力而调整定位于所述可电驱动的压缩机的上游的节流元件。在先前示例中的任一个或全部中，另外或任选地，所述受热引入空气的所述期望的温度基于所述环境温度、所述环境湿度以及在所述可电驱动的压缩机的下游和所述涡轮增压器压缩机的上游提供的低压排气再循环的所述量中的至少一个而被确定。在先前示例中的任一个或全部中，另外或任选地，所述可电驱动的压缩机的下游的所述期望的压力等于环境压力。在先前示例中的任一个或全部中，另外或任选地，响应于所述踩加速器踏板事件而操作所述可电驱动的压缩机以提供辅助升压压力包括：完全关闭绕过所述可电驱动的压缩机的通路中的截止元件；完全打开定位于所述可电驱动的压缩机的上游的节流元件；经由电动马达使所述可电驱动的压缩机以非零速度旋转；以及基于所述可电驱动的压缩机的下游的期望的压力而调整所述非零速度。在先前示例中的任一个或全部中，所述方法另外或任选地进一步包括：在所述操作所述可电驱动的压缩机以提供受热引入空气期间，在所述可电驱动的压缩机的下游且不在所述可电驱动的压缩机的上游提供低压排气再循环(lp-egr)；在所述操作所述可电驱动的压缩机以提供辅助升压压力期间，在所述可电驱动的压缩机的上游且不在所述可电驱动的压缩机的下游提供所述lp-egr；以及在不操作所述可电驱动的压缩机时，在所述可电驱动的压缩机的下游和/或上游提供所述lp-egr。在先前示例中的任一个或全部中，另外或任选地，通过调整定位于所述可电驱动的压缩机的上游的第一egr阀的位置而调整在所述可电驱动的压缩机的上游提供的lp-egr的量，且通过调整定位于所述可电驱动的压缩机的下游的第二egr阀的位置而调整在所述可电驱动的压缩机的下游提供的lp-egr的量。

作为另一示例，一种系统包括：发动机，其联接到用于接收增压空气的进气系统和用于排出排气的排气系统；复合升压系统，其包含电驱动的压缩机和由排气涡轮机驱动的涡轮增压器压缩机，所述涡轮增压器压缩机定位于在所述进气系统中的所述电驱动的压缩机的下游；节气门，其布置于所述电驱动的压缩机的入口处；排气再循环(egr)系统，其经由第一再循环分支将所述排气涡轮机的下游的所述排气系统联接到所述电驱动的压缩机的上游的所述进气系统且经由第二再循环分支联接于电驱动的压缩机与所述涡轮增压器压缩机之间；以及控制器，其在非暂时性存储器中存储可执行指令，所述可执行指令当被执行时致使所述控制器：响应于在所述涡轮增压器压缩机的入口处的预期冷凝物形成而激活所述电驱动的压缩机且经由所述第二再循环分支提供再循环的排气；响应于踩加速器踏板事件而激活所述电驱动的压缩机且经由所述第一再循环分支提供再循环的排气；以及响应于在所述涡轮增压器压缩机的所述入口处无预期冷凝物形成且不存在所述踩加速器踏板事件而停用所述电驱动的压缩机且经由所述第一再循环分支和所述第二再循环分支中的一个或两个提供再循环的排气。在先前示例中，所述系统另外或任选地进一步包括定位于所述第一再循环分支和所述进气系统的接合部处的第一egr阀以及定位于所述第二再循环分支和所述进气系统的接合部处的第二egr阀，且其中：所述第一egr阀完全关闭且所述第二egr阀至少部分地打开以经由所述第二再循环分支提供再循环的排气；所述第一egr阀至少部分地打开且所述第二egr阀完全关闭以经由所述第一再循环分支提供再循环的排气；以及所述第一egr阀和所述第二egr阀均至少部分地打开以经由所述第一再循环分支和所述第二再循环分支两者提供再循环的排气。在先前示例中的任一个或全部中，所述系统另外或任选地进一步包括旁路管路，所述旁路管路包含旁路阀、联接在所述电驱动的压缩机两端，且其中致使所述控制器响应于在所述涡轮增压器压缩机的所述入口处的预期冷凝物形成而激活所述电驱动的压缩机且经由所述第二再循环分支提供再循环的排气的所述指令包含存储于非暂时性存储器中的进一步指令，所述进一步指令当被执行时致使所述控制器：完全关闭联接在所述电驱动的压缩机两端的所述旁路管路中的所述旁路阀；从系统电池供应电力到电动机以在期望的速度下驱动所述电驱动的压缩机；以及基于在所述电驱动的压缩机的出口处的期望的进气空气温度和在所述电驱动的压缩机的所述出口处的第一期望的压力而调整被布置于所述电驱动的压缩机的所述入口处的所述节气门的位置，在所述电驱动的压缩机的所述出口处的所述期望的进气空气温度基于由环境温度传感器测得的环境温度和经由所述第二再循环分支提供的所述再循环的排气的量。在先前示例中的任一个或全部中，另外或任选地，致使所述控制器响应于所述踩加速器踏板事件而激活所述电驱动的压缩机且经由所述第一再循环分支提供再循环的排气的所述指令包含存储于非暂时性存储器中的进一步指令，所述进一步指令当被执行时致使所述控制器：完全关闭联接在所述电驱动的压缩机两端的所述旁路管路中的所述旁路阀；完全打开布置于所述电驱动的压缩机的所述入口处的所述节气门；以及从所述系统电池供应电力到所述电动机以在第二期望的速度下驱动所述电驱动的压缩机，所述第二期望的速度基于在所述电驱动的压缩机的所述出口处的第二期望的压力而被调整。

应注意，在本文中包含的示例控制和估计例程可以与多种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文中所公开的控制方法和例程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地进行。本文中所描述的专用的例程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、多线程及类似者。由此，可以按所说明的顺序同时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，处理顺序对于获得本文中所描述的示例实施例的特征和优点并不是必需的，而是为了便于说明和描述而提供。根据所使用的特定策略，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/或功能可以图形方式表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储媒体的非暂时性存储器中的代码，其中所描述动作是通过与电子控制器组合地执行包含各种发动机硬件组件的系统中的指令而进行。

将了解本文中所公开的配置和例程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，这是因为可能存在众多的变化形式。例如，上述技术可用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置式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/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合以及子组合。

如本文所使用，术语“近似”解释为意味着范围的正负百分之五，除非另外规定。

所附权利要求书具体地指出被视为新颖的和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”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并入，既不要求也不排除两个或两个以上此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合可通过本发明的权利要求的修正或通过在此申请或相关申请中的新权利要求的呈现来要求。此类权利要求，无论在范围上与原始权利要求相比是更宽广的、更狭窄的、相同的还是不同的，也被视为包含在本公开的主题内。