用于升压控制的方法和系统的制作方法

用于升压控制的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于升压控制的方法和系统。提供了一种用于改变从压缩机下游和增压空气冷却器上游的位置以及增压空气冷却器下游的位置再循环到压缩机入口的压缩空气的比例的方法和系统。温度控制的压缩机再循环流用于降低被吸入到压缩机里的EGR的冷凝。温度控制的压缩机再循环流也用于解决压缩机喘振。
【专利说明】用于升压控制的方法和系统

【技术领域】
[0001]本申请涉及使用压缩机再循环流改善升压控制的方法和系统。

【背景技术】
[0002]发动机系统可以经配置具有用于提供升压的增压空气和改善峰值功率输出的升压装置，例如涡轮增压器或机械增压器。压缩机的使用允许更小排量发动机提供与更大排量发动机一样多的动力，但有额外的燃油经济性。然而，压缩机容易喘振。例如，当操作者松加速器踏板时，发动机进气节气门关闭，从而导致降低的通过压缩机的向前流，从而退化涡轮增压器性能和可能的压缩机喘振。压缩机喘振会导致NVH问题，例如来自发动机进气系统的不期望的噪声。
[0003]为了解决压缩机喘振，发动机系统可以包括能够使升压压力快速衰减的压缩机旁路系统。这类压缩机旁路系统的一个示例由Blaiklock等人在美国专利2012/0014812中示出。其中，压缩机旁路系统是紧密联接到压缩机壳体，并包括允许升压空气的一部分从压缩机出口再循环到压缩机入口的阀。具体地，响应于喘振的指示，该压缩机旁通阀被打开，以引导从压缩机排出的空气的一部分到压缩机入口。
[0004]然而，发明人在此已经意识到这类方案的潜在问题。作为一个示例，在松加速器踏板的初始阶段，会在‘812的压缩机旁路系统中发生旁路气体的一些再升压，从而增加压缩机温度。例如，当响应于松加速器踏板，节气门关闭并且压缩机旁通阀打开，在压缩机周围循环的气体继续升压，并且由此被加热。在加热的空气继续在压缩机周围再循环时，这导致温度放大效应。


【发明内容】

[0005]在一个示例中，上述问题中的一些可以通过用于升压发动机系统的方法解决，所述方法包括，响应于压缩机喘振的指示，再循环从增压空气冷却器下游和进气节气门上游到压缩机入口的压缩空气。
[0006]作为示例，升压发动机系统可以包括涡轮增压器，所述涡轮增压器具有通过涡轮驱动的压缩机，以及用于在升压空气输送到发动机进气装置之前对该升压空气冷却的联接在压缩机下游的增压空气冷却器。至少第一再循环通道可以被提供用于再循环从增压空气冷却器下游到压缩机入口上游位置的较冷升压空气。此外，第二再循环通道可以被提供用于再循环从增压空气冷却器上游到压缩机入口上游位置的较暖的升压空气。在一个示例中，每个再循环通道可以具有专用阀。可替代地，两个再循环通道可以在压缩机入口上游位置处汇合，并且可以使用公共再循环阀。再循环阀可以是连续可变阀，其位置从完全打开位置到完全关闭位置的任何位置是可调的。
[0007]响应于喘振的指示，发动机控制器可以增加该阀的开度，以再循环从增压空气冷却器下游到压缩机入口的冷却的升压空气。例如，在升压发动机操作期间，该阀可以保持在部分打开的位置，以改善喘振裕度，并且响应于喘振的指示，可以向完全打开位置转变。该阀的开度可以基于期望的压缩机(或涡轮)减速度曲线图，和/或基于期望的压缩机入口温度进行调节。再者，该阀的位置可以被调节，以改变被再循环到压缩机入口的冷却的升压空气相对于暖升压空气的比例，从而允许进一步的压缩机入口温度控制。例如，冷却的升压空气的比例可以增加，并且更暖升压空气的一部分可以相应减少。
[0008]通过这种方式，当处在喘振极限或接近喘振极限时，通过再循环从增压空气冷却器下游到压缩机入口的冷却的升压空气，降低温度放大效应。此外，通过将压缩机旁路系统定位在增压空气冷却器后并靠近发动机进气节气门，在节气门关闭事件期间(例如，松加速器踏板)，空气流的自然动量可以有利用于迫使流通过再循环通道，从而改善通过压缩机的质量流和喘振裕度。再者，由于喘振裕度初始跟随通过压缩机的增加质量流的路径，而不是快速的压力衰减，如果在再循环阀打开后(例如，在再循环阀打开后立即)很快要求踩加速器踏板，已可用的更高升压压力可以用于构建扭矩，以满足驱动需求。因此，这改善整体的扭矩响应和驾驶性能。
[0009]应当理解，提供上述概述是以简化形式介绍在【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由紧随【具体实施方式】之后的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。

【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1-2和图8不出升压发动机系统的不例实施例。
[0011]图3示出说明可以被实施用于调节从中间冷却器上游和下游再循环的压缩机流的比率以降低压缩机处的冷凝和/或解决压缩机喘振的例程的高级流程图。
[0012]图4示出说明可以被实施用于基于冷凝的考虑响应喘振的指示调节从中间冷却器上游和下游再循环的压缩机流的例程的高级流程图。
[0013]图5示出可以用于降低压缩机入口处的EGR冷凝的示例压缩机再循环流的调节。
[0014]图6示出可用于响应喘振的指示的示例压缩机再循环流的调节。
[0015]图7示出描述压缩机的喘振极限的压缩机图，以及第一和第二通道的阀的开度对喘振极限的裕度的影响。
[0016]图9示出通过增加来自增压空气冷却器下游的冷却的压缩空气的再循环，解决压缩机喘振的方法的高级流程图。

【具体实施方式】
[0017]下列描述涉及用于调节从增压空气冷却器上游和/或下游再循环到升压发动机系统(例如，图1-2和图8的系统)的压缩机入口的压缩增压空气的比例的系统和方法。控制器可以经配置执行控制例程，例如图3的例程，基于喘振和冷凝的考虑，调节相对于从增压空气冷却器上游再循环的较暖压缩增压空气的量的从增压空气冷却器下游再循环的较冷压缩增压空气的量。其中，控制器可以调节基于压缩机入口温度和进一步基于EGR的量，以便进入压缩机的增压空气的温度保持在会发生冷凝的阀值之上。控制器还可以调节基于压缩机喘振的指示的量，以冷却压缩机入口温度，从而降低温度放大效应(图7)。在某些实施例中，控制器可以如图9所示，只使用冷却的压缩机再循环流解决压缩机喘振，以降低热放大效应。如图4所详述的，控制器可以在使用暖压缩增压空气的增加的再循环或冷压缩增压空气的增加的再循环之间选择，以降低基于冷凝考虑的喘振。示例调节参照图5-6进行描述。通过降低压缩机从EGR接收的冷凝，可以降低与冷凝相关的失火和压缩机退化。通过使用冷却的压缩机增压空气的增加的再循环解决喘振，增加通过压缩机的质量流，同时降低温度放大效应。整体上，改善了升压发动机性能。
[0018]图1示意性地示出包括发动机10的示例发动机系统100的方面。在示出的实施例中，发动机10是联接到涡轮增压器13的升压发动机，涡轮增压器13包括通过涡轮116驱动的压缩机114。具体地，新鲜空气经由空气滤清器112沿着进气通道42被引入到发动机10中，并流向压缩机114。该压缩机可以是任何合适的进气压缩机，例如马达驱动的或传动轴驱动的机械增压器压缩机。然而，在发动机系统100中，压缩机是经由轴19机械联接到涡轮116的涡轮增压器压缩机，涡轮116通过扩张发动机排气驱动。在一个实施例中，涡轮增压器可以是双涡流装置。在另一个实施例中，涡轮增压器可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮的几何形状作为发动机工况的函数主动改变。
[0019]如图1所示，压缩机114通过增压空气冷却器(CAC) 18 (在这里，也称为中间冷却器)联接到节流阀20。节流阀20联接到发动机进气歧管22。压缩增压空气通过增压空气冷却器18和节流阀，自压缩机流到进气歧管。增压空气冷却器可以是例如空气-至-空气或水-至-空气的热交换器。在图1所示的实施例中，进气歧管内的增压空气的压力由歧管空气压力(MAP)传感器124感测。
[0020]一个或更多个传感器可以联接到压缩机114的入口。例如，温度传感器55可以联接到入口，用于估计压缩机入口温度。作为另一个示例，湿度传感器57可以联接到入口，用于估计进入压缩机的增压空气的湿度。其他传感器可以包括，例如空燃比传感器，压力传感器等。在其他示例中，一个或更多个压缩机入口条件(例如湿度，温度等)可以基于发动机工况进行推断。
[0021]在选择的条件期间，例如在松加速器踏板期间，当从有升压的发动机操作行进到没有升压的发动机操作时，会发生压缩机喘振。这是由于当在松加速器踏板时节气门关闭，通过压缩机的流减少的原因。通过压缩机的减少的向前流会引起喘振和退化涡轮增压器性能。此外，喘振会导致NVH问题，例如来自发动机进气系统的不期望的噪声。为了降低压缩机喘振，由压缩机114压缩的增压空气的至少一部分可以被再循环到压缩机入口。这允许多余的升压压力立即大幅缓解。压缩机再循环系统可以包括用于再循环从在增压空气冷却器18下游的压缩机出口到压缩机入口的压缩空气的第一再循环通道60。压缩机再循环系统可以进一步包括用于再循环从在增压空气冷却器18上游的压缩机出口到压缩机入口的压缩空气的第二再循环通道70。因此，沿第二通道(从CAC18上游)输送到压缩机入口的压缩机再循环流可以是较暖的再循环流(例如，较高的温度)，而沿第一通道(从CAC18下游)输送到压缩机入口的再循环流可以是较冷的再循环流(例如，较低的温度)。
[0022]一个或更多个阀可以联接到再循环通道，以控制再循环到压缩机入口的流量。在图1所示的一个示例实施例中，第一通道可以包括用于调节再循环到压缩机入口的较冷再循环流的量的第一阀62，而第二通道可以包括用于调节再循环到压缩机入口的较暖再循环流的量的第二阀72。在如图2所示的代替实施例200中，通过第一和第二通道的流可以通过公共阀82控制。公共阀82可以是用于控制沿第一和第二通道的流的开关型单可变阀。可替代地，公共阀82可以是恒温器控制的比例阀，其经配置调节在压缩机入口处接收来自第一和第二通道的流的量，以提供在压缩机入口处的温度受控的再循环流的混合物，如下面进一步详细讨论的。
[0023]阀62和72中的一个或两者可以是连续可变阀，其中阀的位置从完全关闭位置到完全打开位置可是连续可变的。同样，在压缩机再循环流经由公共阀82控制的实施例中，阀可以是连续可变阀。可替代地，所述阀中的一个或更多个可以是开关阀。在某些实施例中，一个或更多个阀在升压发动机运转期间可以是正常部分打开的，以提供某些喘振裕度。在这里，部分打开位置可以是默认的阀位置。那么，响应于喘振的指示，所述一个或更多个阀的开度可以增加。例如，(一个或多个)阀可以从默认的部分打开位置朝向完全打开位置改变。在此条件期间的(一个或多个)阀打开的程度可以基于喘振的指示(例如，压缩比，压缩机流率，压缩机两侧的压力差等)。在替代示例中，第一和第二阀中的一个或两者可以在升压发动机运转期间(例如，峰值性能条件)保持关闭，以改善升压响应和峰值性能。接着，阀可以响应于喘振的指示被打开(例如，部分打开或完全打开)，如下面所讨论的。
[0024]由于沿第二通道接收的来自在冷却器之前位置的再循环流比沿第一通道接收的来自在压缩机之后位置的再循环流更暖，所以沿第二通道的流在这里可以称为热再循环流，以及第二阀可以称为热压缩机再循环流阀。同样，沿第一通道的流在这里可以称为冷再循环流，以及第一阀可以称为冷压缩机再循环流阀。通过调节所述(一个或多个)阀调节在压缩机入口处接收的来自第一和第二通道中的每个通道的流的量，可以在压缩机入口处提供温度受控的再循环流。此外，由于低压EGR也可以在压缩机入口处被接收并在输送到压缩机之前与再循环流混合，压缩机再循环流的量和温度可以与EGR混合并基于EGR进行调节，以在压缩机入口处提供温度受控的混合物。这降低在压缩机处冷凝的可能性。
[0025]如这里参照图3-4所详述的，控制器可以响应于工况，例如喘振的指示和/或在压缩机处冷凝的可能性，调节再循环到压缩机入口的在冷却器之前和在冷却器之后的压缩空气的比例。例如，在第一条件期间，控制器可以只打开阀72和再循环在冷却器之前的较暖压缩空气到压缩机入口，以降低喘振。在另一个示例中，在第二条件期间，控制器可以只打开阀62和再循环在冷却器之后的较冷压缩空气到压缩机入口，以降低喘振。再者，控制器可以调节阀62和阀72中的每一个的开度，以调节再循环到压缩机入口的来自第一和第二通道中的每个的压缩空气的相对量，从而向压缩机入口提供更多温度受控的压缩增压空气混合物。在一个示例中，如下面所详述的，控制器可以基于在压缩机入口处冷凝的可能性，在通过打开第一阀、第二阀或两个阀缓解喘振之间选择。
[0026]一个或更多个传感器可以联接到在压缩机114上游的进气通道42，用于确定进入压缩机的增压空气的成分和条件。这些传感器可以包括，例如压缩机入口温度传感器55，压缩机入口压力(CIP)传感器56，以及压缩机入口湿度传感器57。所述传感器可以估计在压缩机入口处接收的来自进气通道的进气空气以及从CAC上游或下游再循环的增压空气的条件。此外，当EGR可用时，所述传感器可以估计包括新鲜空气、再循环压缩空气和在压缩机入口处接收的排气残留的增压空气混合物的温度、压力、湿度和空燃比。
[0027]在松加速器踏板期间，废气门致动器92可以被致动打开，以将来自涡轮上游的排气压力的至少一些经由废气门90倾卸到涡轮下游的位置。通过降低涡轮下游的排气压力，可以降低涡轮速度。
[0028]进气歧管22通过一系列进气门(未示出)联接到一系列燃烧室30。燃烧室经由一系列排气门(未示出)进一步联接到排气歧管36。在所示出的实施例中，示出单个排气歧管36。然而，在其他实施例中，排气歧管可以包括多个排气歧管段。具有多个排气歧管段的构造可以使不同燃烧室的流出物能够被引导到发动机系统的不同位置。
[0029]在一个实施例中，排气门和进气门中的每个可以是电子致动或控制的。在另一实施例中，排气门和进气门中的每个可以是凸轮致动或控制的。无论是电子致动还是凸轮致动，排气门和进气门打开和关闭的正时可以根据期望的燃烧和排放控制性能进行调节。
[0030]可以向燃烧室30供应一种或更多种燃料，例如汽油、酒精燃料混合物、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、节气门体喷射或他们的任意组合供应到燃烧室。在燃烧室中，燃烧可以经由火花点火和/或压缩点火来启动。
[0031]如图1所示，自一个或更多个排气歧管段的排气被引导到涡轮116，以驱动该涡轮。当期望降低的涡轮扭矩时，一些排气可以代替被引导绕过涡轮通过废气门90。接着，来自涡轮和废气门的混合流流过排放控制装置170。一般来说，一个或更多个排放控制装置170可以包括一个或更多个排气后处理催化剂，其经配置催化处理排气流，并且从而降低排气流中一种或更多种物质的量。例如，当排气流为稀时，一个排气后处理催化剂可以经配置捕集来自排气流的NOx，而当排气流为浓时，降低捕集的N0X。在其他示例中，排气后处理催化剂可以经配置通过还原剂的帮助，歧化NOx或选择性降低N0X。在另外的示例中，排气后处理催化剂可以经配置氧化排气流中的残留碳氢化合物和/或一氧化碳。具有任何这类功能的不同排气后处理催化剂可以单独或一起安排在排气后处理阶段的冲洗层或别处。在一些实施例中，排气后处理阶段可以包括可再生的烟尘过滤器，其经配置捕集和氧化排气流中的烟尘颗粒。
[0032]排放控制装置170的处理后排气的全部或一部分可以经由排气管35释放到大气中。然而，根据工况，一些排气可以被代替转向到EGR通道50，通过EGR冷却器51和EGR阀52，到达压缩机114的入口。EGR阀可以被打开，以为期望的燃烧和排出控制性能准许受控量的冷却排气进入压缩机入口。通过这种方式，通过捕集涡轮116下游的排气，发动机系统10适于提供外部、低压(LP)EGR。除了发动机系统10中相对长的LP-EGR流路径以外，压缩机的旋转还将优良的均质排气提供到进气增压空气中。进一步地，为了增加的可用EGR质量和改善的性能，EGR起步和混合点的部署提供排气的非常有效的冷却。在进一步实施例中，发动机系统可以进一步包括高压EGR流路径，其中排气从涡轮116上游被吸出并再循环到在压缩机114下游的发动机进气歧管。
[0033]EGR冷却器51可以联接到EGR通道50，用于冷却输送到压缩机的EGR。此外，一个或更多个传感器可以联接到EGR通道50，用于提供关于EGR成分和条件的细节。例如，温度传感器可以被提供用于确定EGR的温度，压力传感器可以被提供用于确定EGR的压力，湿度传感器可以被提供用于确定EGR的水含量的湿度，以及空燃比传感器54可以被提供用于估计EGR的空燃比。EGR阀的开度可以基于发动机工况和EGR条件进行调节，以提供期望的发动机稀释量。
[0034]在示出的实施例中，EGR通道50在压缩机入口上游的第一和第二通道的接合点处与第一和第二压缩机再循环流通道60和70汇合。由于EGR具有相对大的水含量，所以向在这个压缩机之前位置的进气口提供的LP-EGR可能易于冷凝。特别地，基于在接收EGR的时刻的EGR条件、发动机工况和压缩机入口温度，在压缩机入口以及增压空气冷却器出口会发生冷凝。例如，在冷环境条件下，当潮湿的EGR与冷环境进气空气混合时，会形成水滴。影响高速(例如，200000rpm或以上)旋转的压缩机叶片的水滴会引起叶片的损坏。此外，由于吸入的水降低燃烧率，在发动机中的水的引入会增加失火事件的可能性。如这里参照图3-4所详述的，控制器可以调节压缩机入口温度，以降低冷凝的可能性。例如，压缩机入口温度可以被保持在基于EGR和冷凝考虑的阀值温度之上。控制器可以基于压缩机入口温度和进一步基于从EGR通道接收的EGR，均衡再循环到压缩机入口的在冷却器之前和在冷却器之后的压缩空气的量。例如，当环境湿度和/或EGR水含量较高时，或当环境温度较冷时，控制器可以调节阀以再循环在冷却器之前的较暖压缩空气的更多部分到压缩机，以降低冷凝。在另一个示例中，当环境湿度和/或EGR水含量较低时，或当环境温度较暖时，控制器可以调节阀以再循环在冷却器之后的较冷压缩空气的更多部分到压缩机入口。接着，在将混合物输送到压缩机入口之前，压缩机再循环流与EGR混合。这允许期望的发动机稀释得以实现，同时减少了冷凝的倾向以及有关的问题。
[0035]发动机系统100可以进一步包括控制系统14。控制系统14被示出从多个传感器16(本文所述的各个示例)接收信息和向多个致动器81(本文所述的各个示例)发送控制信号。作为一个示例，传感器16可以包括位于排放控制装置上游的排气传感器126、MAP传感器124、排气温度传感器128、排气压力传感器129、压缩机入口温度传感器55、压缩机入口压力传感器56、压缩机入口湿度传感器57和EGR传感器54。其他传感器，例如附加的压力、温度、空燃比和成分传感器可以联接到发动机系统100的不同位置。致动器81可以包括，例如节流阀20，EGR阀52，压缩机再循环阀62、72、82，废气门致动器92，以及燃料喷射器66。控制系统14可以包括控制器12。控制器可以接收各种传感器的输入数据，处理该输入数据，并且基于对应于一个或更多个例程的程序化的指令或代码，响应处理的输入数据触发各个致动器。本文关于图3-4描述示例控制例程。
[0036]应当理解，虽然图1-2的实施例示出两个不同的压缩机再循环流通道，但是在其他实施例中，可以只提供一个流通道。例如，如图8的实施例800所示，发动机系统可以经配置具有包括压缩机再循环阀62的单个压缩机再循环通道60，其用于再循环从增压空气冷却器18下游到压缩机114的入口的冷却的压缩空气。其中，响应于喘振的指示，控制器可以打开(例如，完全打开)阀62，以再循环从增压空气冷却器下游和进气节气门上游到压缩机入口的压缩空气。只通过在穿过增压空气冷却器后已冷却的压缩增压空气的冷却的压缩空气解决喘振，降低再循环流的温度放大效应。此外，通过将压缩机旁路系统定位在增压空气冷却器后并靠近发动机进气节气门，在节气门关闭事件期间(例如，松加速器踏板)，空气流的自然动量可以有利迫使流通过再循环通道，从而进一步改善通过压缩机的质量流和喘振裕度。再者，由于喘振裕度初始跟随通过压缩机的增加质量流的路径，而不是快速的压力衰减，如果在再循环阀打开后(例如，在再循环阀打开后立即)很快要求踩加速器踏板，已可用的更高升压压力可以用于构建扭矩，以满足驱动需求。因此，这种方案改善整体的扭矩响应和驾驶性能。
[0037]现转向图3，示例例程300被示出基于压缩机入口温度用于调节从压缩机下游和中间冷却器下游的第一通道以及从压缩机下游和中间冷却器上游的第二通道再循环到压缩机入口的压缩空气的相对量。通过基于工况调节相对量，温度受控的混合物可以提供到压缩机入口。
[0038]在302处，例程包括估计和/或测量发动机工况。估计的工况可以包括，例如，发动机速度、驱动转矩需求、环境条件(例如，环境温度和湿度，以及大气压力)、MAP、MAF, MAT、发动机温度、升压水平等。在304处，基于估计的工况，(一个或多个)压缩机再循环阀的位置可以被确定。这可以包括确定在用于再循环在冷却器之后的冷却的压缩增压空气到压缩机入口的第一通道中的第一连续可变阀的位置，以及确定用于再循环在冷却器之前的暖压缩增压空气到压缩机入口的第二通道中的第二连续可变阀的位置。可替代地，在单阀控制流过两个通道的构造中，可以确定单个压缩机再循环阀的位置。在一个示例中，当发动机以升压运转时，阀可以保持在(默认)部分打开(例如，半打开)位置，以便提供对喘振极限的某些裕度。在305处，所需要的EGR量可以基于估计的工况来确定。例如，发动机稀释所需要的量可以被确定，以及提供所需要的发动机稀释的EGR量可以被确定。EGR阀的对应开度也可以被确定。
[0039]在306处，可以确定压缩机是否处在喘振极限或接近喘振极限。在一个示例中，由于操作者松加速器踏板事件，压缩机可以处在喘振极限或接近喘振极限。如果没有喘振的指示，那么在316处，可以测量或估计压缩机入口温度，并且可以确定温度是否低于阀值温度。如下面所讨论的，控制器可以调节(一个或多个)压缩机再循环阀的一个或更多个设定，以维持压缩机入口温度在阀值温度之上。阀值温度可以和在某温度之下压缩机有可能发生冷凝的温度相对应。阀值温度可以基于环境条件(如，环境湿度和环境温度)以及EGR率，其中压缩机入口温度维持在所述阀值温度之上。例如，阀值温度可以随着环境湿度增加而增加。作为另一个示例，阀值温度可以随着环境湿度增加而降低。
[0040]阀值温度可以进一步基于输送到发动机进气装置的EGR的量。在这里，EGR可以是包括从排气涡轮下游再循环到压缩机入口的排气残留的低压EGR。作为示例，阀值温度可以随着EGR的水含量的增加而增加。作为另一个示例，阀值温度可以随着EGR的量的减少而降低。
[0041]如果压缩机入口温度处在阀值温度或在阀值温度之上(即，压缩机入口是充分暖的)，那么在EGR的输送是低的期间，可以确定在压缩机入口处形成冷凝的可能性。因此，在318处，EGR阀的开度可以被调节，以输送期望的EGR量到压缩机入口，用于随后输送到发动机进气装置。任何被在(例如，一个或更多个压缩机再循环阀被部分打开)的时间被提供的压缩机再循环流可以在输送到压缩机之前与压缩机入口上游的EGR混合。
[0042]如果压缩机入口温度低于阀值温度(即，压缩机入口是冷的)，那么，在EGR的输送是高的期间，可以确定在压缩机入口处形成冷凝的可能性。因此，在320处，该例程包括基于压缩机入口温度，调节从压缩机下游和中间冷却器下游的第一通道以及从压缩机下游和中间冷却器上游的第二通道再循环到压缩机入口的压缩空气的相对量。特别地，该调节包括在压缩机入口温度下降到低于阀值温度时，增加沿第二通道再循环的压缩空气(较暖，在冷却器之前)的量，同时相应减少沿第一通道再循环的压缩空气(较冷，在冷却器之后)的量。该调节还可以基于EGR，以便增加压缩机入口温度到阀值温度之上，从而降低输送的EGR的水冷凝输出。特别地，该调节可以包括在EGR的水含量增加时，增加沿第二通道再循环的压缩空气(较暖，在冷却器之前)的量，同时减少沿第一通道再循环的压缩空气(较冷，在冷却器之后)的量。进一步地，在一个或更多个EGR温度增加并且EGR量减少时，控制器可以减少沿第二通道再循环的压缩空气的量，同时增加沿第一通道再循环的压缩空气的量。
[0043]控制器可以调节分别联接到第一和第二通道的第一和第二阀的开度，以调节压缩机再循环流。例如，在322处，减少沿第一通道再循环的压缩空气的量可以包括减小第一通道中第一阀的开度，而增加沿第二通道再循环的压缩空气的量可以包括增加第二通道中第二阀的开度。在一个示例中，其中在升压发动机操作运转期间，所述阀在默认的半打开位置，在322处的调节可以包括第一阀的开度从半打开位置向(或朝)完全关闭位置减少，并且第二阀的开度从半打开位置向(或朝)完全打开位置增加。在替代实施例中，其中通过两个通道的流经由单比例阀来控制，调节通过通道的流的相对量包括调节联接在压缩机入口上游的第一和第二通道的接合点处的比例阀的开度，以增加较暖压缩机再循环流的比例和减少较冷压缩机再循环流的比例。在估计的压缩机入口温度下降到低于阀值温度时，阀的开度可以基于估计的压缩机入口温度与阀值温度之间的差异，通过第二阀的开度增加(和/或第一阀的开度减小)进行调节。
[0044]应当明白，虽然该例程示出调节经由第一和第二通道再循环的压缩空气的相对比例，在另一示例中，当冷却的EGR在压缩机入口处被接收时，第一通道中的第一阀可以完全关闭，以及第二通道中的第二阀可以完全打开，只提供与冷却的EGR并排的升温的压缩再循环流。
[0045]应当明白，虽然该例程示出调节比例以提供期望的压缩机入口温度，但是在进一步的实施例中，在冷却器之前和在冷却器之后的再循环流的比例基于估计的和实际的压缩机减速曲线图之间的差异或基于期望的压缩机质量流进行调节。
[0046]在324处，该例程包括在输送混合物到压缩机之前，混合再循环流与在压缩机入口(从排气涡轮的下游)处接收的EGR。通过这种方式，再循环压缩空气与排气残留的温度受控混合物可以提供给发动机用于燃烧，以满足期望的稀释需求，而没有在压缩机处生成冷凝形成。通过降低在压缩机入口处的冷凝，降低水的吸入引起的压缩机退化并且改善升压发动机性能。
[0047]返回到306，如果喘振的指示被确定，那么在308处，该例程包括调节从压缩机下游和中间冷却器下游的第一通道以及从压缩机下游和中间冷却器上游的第二通道再循环到压缩机入口的压缩空气的相对量，以便增加冷却的压缩增压空气到压缩机入口的再循环。
[0048]在一个示例中，在310处,这包括，响应于压缩机喘振的指示,通过增加位于将压缩机入口联接到中间冷却器出口的第一通道中的第一阀的开度，再循环从增压空气冷却器下游和进气节气门上游到压缩机入口的压缩空气。通过再循环到压缩机入口的冷却的压缩增压空气，降低再循环的热放大效应。阀的位置从完全打开位置到完全关闭位置可是连续可变的。如先前所讨论的，当发动机以升压运转时，第一通道中的第一阀可以是部分打开的，以及增加该阀的开度可以包括第一阀从部分打开位置向(或朝)完全打开位置移动。然而，在替代实施例中，在峰值性能条件期间(当发动机以升压运转时)，第一通道中的阀可以维持关闭，以及增加该阀的开度可以包括第一阀从完全关闭位置向(或朝)部分打开或完全打开位置移动。所述增加可以基于压缩机流率、压缩机入口温度和压缩机喘振极限中的一个或更多个。例如，在压缩机入口温度上升到阀值温度之上时，所述开度可以增加更多。进一步地，在增加第一阀的开度以增加冷却的压缩机再循环流时，控制器可以基于第一阀的开度调节第二阀的开度，以保持压缩机入口温度在阀值温度之上(例如，在会发生冷凝的下限阀值温度之上，但是低于上限阀值温度，在上限所述阀值温度之上热放大效应会变得显著)。
[0049]应当明白，响应于喘振的指示，控制器还可以调节联接到驱动压缩机的排气涡轮的废气门。
[0050]可选地，在312处，EGR阀可以基于压缩机再循环阀调节和喘振极限进行调节。例如，EGR可以响应于喘振的指示而减少。当提供EGR时，在输送混合物到压缩机入口之前，再循环流可以与压缩机上游的EGR混合。
[0051]通过这种方式，当处在喘振极限或接近喘振极限时，通过再循环从增压空气冷却器下游到压缩机入口的冷却的升压空气，降低温度放大效应。此外，通过将压缩机旁路系统定位在增压空气冷却器后并靠近发动机进气节气门，在节气门关闭事件期间(例如，松加速器踏板)，空气流的自然动量可以有利用于迫使流通过再循环通道，从而进一步改善通过压缩机的质量流和喘振裕度。再者，由于喘振裕度初始跟随通过压缩机的增加质量流的路径，而不是快速的压力衰减，如果在再循环阀打开后(例如，在再循环阀打开后立即)很快要求踩加速器踏板，已可用的更高升压压力可以用于构建扭矩，以满足驱动需求，从而改善整体的转矩响应和驾驶性能。
[0052]虽然图3的例程示出从增压空气冷却器下游到压缩机入口的冷却的压缩空气的再循环响应于喘振的指示而增加，但是应当明白，在其他实施例中，例如在图4处所详述的，基于冷凝考虑(例如基于从并行输送的EGR和/或环境湿度冷凝是否有可能)，控制器可以在增加从增压空气冷却器下游或从增压空气冷却器上游到压缩机入口的压缩机再循环流之间选择。其中，在第一喘振条件期间，通过增加第二阀的开度(其维持或减小第一阀的开度)，控制器可以解决喘振，以提供增加的到压缩机入口的暖压缩空气的再循环。相比之下，在第二喘振条件期间，通过增加第一阀的开度(其维持或减小第二阀的开度)，控制器可以解决喘振，以提供增加的到压缩机入口的冷却的压缩空气的再循环。
[0053]这种差异参照图7的压缩机图700被说明。图700示出在不同压缩机流率(沿x轴线)的压缩机压力比(沿y轴线)的变化。线702示出对于给定工况的喘振极限(在这里，称为硬喘振极限)。在硬喘振极限702左侧的压缩机操作导致在硬喘振区域704 (如阴影区域704所示)的操作。在硬喘振区域704的压缩机操作导致讨厌的NVH和发动机性能的潜在退化。通过打开压缩机再循环阀，压缩机操作可以移到硬喘振极限的右侧。曲线706示出通过打开第一通道中的第一阀，增加冷却的(在冷却器之后)压缩空气的再循环所实现的压缩比的变化，而曲线708示出通过打开第二通道中的第二阀，增加暖(在冷却器之前)压缩空气的再循环所实现的压缩比的变化。通过对比曲线706和708可以看出，通过打开第一阀，经由第一通道增加再循环流，在移动压缩机操作进一步远离(到喘振极限的右侧)喘振极限时，更多的质量流被推送通过压缩机。然而，如参照图4所详述的，当在压缩机的冷凝的可能性是高时，由于增加的压缩机对冷凝物的吸入导致的缺点超过改善的喘振裕度的益处，增加的冷却的压缩空气再循环可能不是期望的。在这些条件期间，增加的在冷却器之前的压缩机暖再循环流的再循环可以有利应用解决喘振和压缩机入口冷凝这两个问题。在进一步的条件中，在冷却器之前的压缩机暖再循环流和在冷却器之后的压缩机冷再循环流的再循环可以被结合，以提供解决喘振的温度受控的再循环流。
[0054]在一个示例中，响应于压缩机喘振的指示，发动机控制器可以调节从压缩机下游和中间冷却器下游的第一通道以及从压缩机下游和中间冷却器上游的第二通道再循环到压缩机入口的压缩空气的相对量。在这里，压缩机喘振的指示基于操作者松加速器踏板。因此，无论何时主节流角度减小，会发生喘振。虽然这个示例讨论操作者松加速器踏板，但是在其他示例中，喘振的指示会由于变速器换挡事件、牵引力控制事件(或在期间)发生。该调节可以包括，在进气节气门关闭时，基于估计的压缩机入口温度与期望的压缩机入口温度之间的差异调节相对量。这可以通过增加联接到第一和第二通道中的每个通道的连续可变阀的开度，增加沿第一通道的压缩机空气再循环和减少沿第二通道的压缩机空气再循环而实现。
[0055]可替代地，在每个通道中具有专用阀的实施例中，在第一条件期间，控制器可以增加第一通道中的第一阀的开度，以增加从第一通道再循环的压缩空气的量，同时减小第二通道中的第二阀的开度，以减少从第二通道再循环的压缩空气的量。接着，在第二条件期间，控制器可以减小第一通道中的第一阀的开度，以减少从第一通道再循环的压缩空气的量，同时增加第二通道中的第二阀的开度，以增加从第二通道再循环的压缩空气的量。在这里，在第一条件期间，压缩机入口冷凝的可能性较低，以及在第二条件期间，压缩机入口冷凝的可能性较高。在两个条件期间，控制器还可以基于调节后的压缩空气再循环的相对量，调节从排气涡轮下游再循环到压缩机入口的排气的量，以缓解喘振条件。
[0056]现转向图4，示例例程400被示出通过增加压缩空气从压缩机下游到压缩机入口的再循环，解决压缩机喘振，以及基于冷凝考虑，在增加从增压空气冷却器上游或从增压空气冷却器下游到压缩机入口的再循环之间选择。通过这种方式，该方法使得在没有增加压缩机入口冷凝风险的情况下，能够解决喘振。
[0057]在402处，操作者松加速器踏板可以被确认。例如，可以确认车辆操作者已经释放加速器踏板。在确认后，在403处，进气节气门开度可以响应于松加速器踏板而减小。例如，节气门可以被关闭。在404处，可以确定是否有喘振的指示。特别地，在节气门关闭时，通过压缩机的流可以减少，从而导致压缩机喘振。压缩机喘振会导致NVH问题，例如来自发动机进气系统的不期望的噪声。因此，喘振的指示可以基于松加速器踏板，以及基于相对于压缩机喘振极限的在松加速器踏板的时间的压缩机流率量进行确定。
[0058]在404处，如果压缩机流量不处在或不接近喘振极限，那么在406处，喘振的指示未被确认并且该例程进行到例如通过打开废气门降低涡轮速度，降低升压压力。此外，联接到第一压缩机再循环通道(从增压空气冷却器出口到压缩机入口)的第一连续可变压缩机再循环阀的位置和联接到第二压缩机再循环通道(从在增压空气冷却器出口上游的压缩机出口到压缩机入口)的第二连续可变压缩机再循环阀的位置可以基于降低的升压压力进行调节。例如，当发动机以升压运转时，所述阀中的一个或两个可以维持在部分打开(例如，半打开)位置(以提供一些喘振裕度)，以及响应于升压压力减少和进气节气门被关闭，所述阀的开度可以减小(例如，所述阀可以被关闭)。
[0059]在404处，如果压缩比处在喘振极限或接近喘振极限，那么在408处，该例程包括确定解决喘振所需要的压缩机再循环流的量。因此，从压缩机下游再循环到压缩机入口的压缩空气的量可以基于松加速器踏板时相对于喘振极限的压缩机流量，在压缩机流量进一步移动到压缩机图中的喘振极限(例如，移动到左侧)时，增加所述压缩空气的量。这可以包括确定从第一和第二通道的每个通道为解决喘振所需的再循环流的量，以及相应的阀开度量。在一个示例中，喘振可以通过只打开第一阀，增加沿第一通道的冷再循环流(或冷却的升压增压空气)解决。在另一个示例中，喘振可以通过只打开第二阀，增加热再循环流(或升温的升压增压空气)解决。在又一个示例中，喘振可以通过调节从第一和第二通道中的每个通道的热和冷再循环流的相对量解决。在410处，该例程估计与在408处确定的选项中的每个选项关联的压缩机入口温度的变化。例如，如果第一阀打开，可能引起的压缩机入口温度的增加被估计，与之对比的是，如果第二阀打开，可能引起压缩机入口温度的减少。
[0060]在412处，冷凝的可能性被确定。冷凝的可能性可以基于压缩机入口温度、环境湿度和环境温度之中的每一个，以及进一步基于(从涡轮上游)经由EGR通道再循环到压缩机入口的EGR。例如，可以确定是否有在压缩机入口处接收的任何低压EGR，并且如果有的话，EGR的温度和湿度被确定。进一步地，在压缩机入口处接收的环境空气的温度和湿度也被确定。基于进气空气的温度和湿度以及EGR，冷凝的可能性被确定，以及进一步确定压缩机入口温度的变化是否有可能促使冷凝或降低冷凝。例如，如果冷凝的可能性是高的，冷再循环流的添加会促使冷凝，并且因此会是不期望的。在这些条件下，暖再循环流可以用于降低喘振和降低冷凝的可能性。因此，在412处，在响应于松加速器踏板关闭进气节气门时，控制器可以增加压缩空气从压缩机下游到压缩机入口的再循环，以及可以基于冷凝，在经由第一通道还是第二通道增加再循环之间选择。
[0061]特别地，在414处，当冷凝的可能性较低(例如，没有冷凝的可能性)时，该例程包括经由第一通道增加再循环流。因此，这导致增加的冷却的压缩空气到压缩机入口的再循环。响应于喘振的指示，通过增加输送到压缩机入口的冷却的再循环流的量，降低再循环流的温度放大效应。此外，通过再循环在增压空气冷却器之后并接近发动机进气节气门的压缩空气，在节气门关闭事件期间(在这里，是松加速器踏板)，空气流的自然动量可以有利应用迫使流通过再循环通道，从而进一步改善通过压缩机的质量流和喘振裕度。再者，由于喘振裕度初始跟随通过压缩机的增加质量流的路径，而不是快速的压力衰减，如果在再循环阀打开后(例如，在再循环阀打开后立即)很快要求踩加速器踏板，已可用的较高升压压力可以用于构建扭矩，以满足驱动需求。如果在松加速器踏板后，很快又踩加速器踏板，这允许升压压力被快速提供。
[0062]相比之下，在416处，当冷凝的可能性较高时，该例程包括经由第二通道增加再循环流。因此，这导致增加的暖压缩空气到压缩机入口的再循环。响应于喘振的指示，通过增加输送到压缩机入口的升温的再循环流的量，升压压力可以快速降低，以增加通过压缩机的流量，同时增加的再循环流的温度可以降低在压缩机入口处形成冷凝的可能性。
[0063]因此，除了增加压缩空气从压缩机下游(在冷却器之前和/或之后)到压缩机入口的再循环以外，在414和416处，该例程可以响应于松加速器踏板，增加跨接在排气涡轮的废气门的开度。废气门的开度可以基于压缩空气从冷却器下游到压缩机入口的再循环。例如，当沿第一通道再循环冷却的压缩空气时(在414处)所需要的废气门开度的量可以不同于当沿第二通道再循环暖压缩空气时(在416处)所需要的废气门开度的量。在一个示例中，由于较暖压缩机再循环流引起的温度放大效应，较小的废气门开度连同第二通道中的第二阀的开度，同时较大的废气门开度连同第一通道中的第一阀的开度可以被使用，用于升压控制。
[0064]现转向图9，示例例程900被示出通过增加压缩空气从增压空气冷却器下游和进气节气门上游到压缩机入口的再循环，解决压缩机喘振。在一个示例中，图9的例程可以用于在图8处所示的发动机系统的实施例。在这里，喘振可以通过使用冷却的压缩机再循环流以改善喘振裕度来解决。
[0065]在902处，如同在302处，可以测量和/或估计发动机工况。在904处，如同在304处，基于估计的工况，联接在从增压空气冷却器下游到压缩机通道上游的通道中的压缩机再循环阀的位置可以被确定。在一个示例中，在压缩机再循环阀是开关阀或连续可变阀时，该阀可以保持关闭。在另一个示例中，在阀是连续可变阀时，该阀可以保持部分打开以提供至少一些喘振裕度。可替代地，在峰值性能条件期间，连续可变阀可以保持关闭，当发动机以升压运转时，改善升压效能和峰值性能。
[0066]在906处，如同在306处，可以确定喘振的指示是否已被接收。例如，可以确定压缩机操作(例如，压缩比或压缩流量)处在喘振极限或超出喘振极限。在一个示例中，控制器可以使用压缩机图(例如图7的图)识别喘振条件。
[0067]如果喘振被确认，那么在908处，响应于喘振的指示，控制器可以打开(例如，完全打开)压缩机再循环阀(CRV)，以再循环(或增加再循环)从增压空气冷却器下游到压缩机入口的冷却的压缩增压空气。通过只用冷却的压缩空气解决喘振，降低再循环流的温度放大效应，并且通过压缩机的质量流保持充分高，以避免压缩机喘振。此外，通过使用在增压空气冷却器后并靠近发动机进气节气门的压缩机旁路系统，在节气门关闭事件期间(例如，松加速器踏板)，空气流的自然动量可以有利地用于迫使流通过再循环通道，从而进一步改善通过压缩机的质量流和喘振裕度。
[0068]在910处，可选地，EGR阀可以基于喘振的指示和CRV的调节来调节。例如，EGR阀的开度可以增加或减小。如果提供EGR，在混合的增压空气输送到压缩机之前，再循环通道的再循环流可以与压缩机入口上游的EGR混合。
[0069]返回906处，如果喘振的指示未被确认，那么在912处，该例程包括保持CRV的位置，如同在904处确定的。在914处，EGR阀的位置可以基于发动机工况进行调节，以提供期望的发动机稀释量。如果EGR被请求，在混合的增压空气输送到压缩机之前，再循环通道的任何再循环流可以与压缩机入口上游的EGR混合。
[0070]通过这种方式，从增压空气冷却器下游位置抽取空气的在再循环路径上的连续可变压缩机再循环阀可以用于解决喘振。从这个位置抽取允许阀让空气连续流过，而没有增加压缩机出口温度在用于油焦化和组件保护的极限(通常在160-180°C )之上。
[0071]现转向图5，图500示出可以用于向压缩机入口提供温度受控混合物的示例压缩机再循环阀调节。该调节降低也在压缩机入口处接收的EGR的冷凝。
[0072]图500示出在曲线502处在压缩机入口处接收的低压EGR，在曲线504处的第二压缩机再循环阀的位置的变化，所述第二压缩机再循环阀经配置再循环经由第二通道(这里也称为热CRV)到压缩机入口的在冷却器之前的暖压缩增压空气，在曲线506处的第一压缩机再循环阀的位置的变化，所述第一压缩机再循环阀经配置再循环经由第一通道(这里也称为冷CRV)到压缩机入口的在冷却器之后的冷压缩增压空气，在曲线508处的压缩机入口温度，以及在曲线510处的环境湿度。所有曲线在沿X轴线的发动机运转时间上被示出。
[0073]在tl之前，发动机可以以升压运转，其中热和冷阀中的每个阀被调节到允许压缩机入口温度处在期望的温度509 (虚线)或其附近的位置。例如，热和冷再循环阀中的每个再循环阀可以是部分打开的(曲线504-506)。此外，在tl之前，更少量的EGR可以输送到发动机进气装置。环境湿度(曲线510)可以是相对高的。在tl处，由于发动机工况的变化，以及更多发动机稀释的需求，EGR阀可以被打开以提供更多的EGR(曲线502)。因此，在tl处，当EGR(其自身具有水含量)被接收时，在相对高的环境湿度，冷凝的可能性会更高。因此，在tl处，期望的温度509上升。同样在tl处，当请求的EGR被提供时，经由热和冷阀输送的压缩机再循环流的相对量被调节，以保持压缩机入口温度在调节后期望的温度(或在不用担心组件退化的范围内)。如图所示，在tl与t2之间，在增加的EGR被提供时，热CRV的开度增加的同时冷CRV的开度减小，以增加输送到压缩机入口的在冷却器之前的升温的再循环流的比例。接着，在混合物输送到压缩机入口之前，较暖再循环流与压缩机上游的EGR混合。如此做时，压缩机入口被升温，并且吸入到压缩机的EGR的冷凝的可能性被降低。
[0074]在t2处，需要的EGR量减少并且减小相应的EGR阀开度。进一步地，压缩机入口的期望的温度返回到初始的较低值。同样在t2处，热和冷压缩机再循环流阀返回到他们初始(例如，默认的半打开)位置，或可替代的能够使压缩机入口温度保持在恢复的阀值温度的标称位置。
[0075]在t2与t3之间，由于环境条件的变化，环境湿度会下降。在t3处，由于发动机工况的变化，以及更多的发动机稀释需求，EGR请求可以被接收以及EGR阀可以被再次打开，以提供更多的EGR。在这个示例中，在t3处请求的EGR量可以小于在tl处请求的量。在替代的示例中，当环境湿度较低时，在t3处请求的EGR量可以更大。在t3处，当EGR请求被接收时，环境湿度(曲线510)可以更低。由于较低的环境湿度和更小的EGR请求，冷凝的可能性可以更低。因此，在t3处，阀值温度509可以不需要上升。因此，在t3处，在请求的EGR被提供时，经由热和冷阀输送的压缩机再循环流的相对量被保持，以保持压缩机入口温度处在未经调节的期望的温度。如图所示，在t3与t4之间，在增加的EGR被提供时，保持热CRV的开度和冷CRV的开度。接着，在混合物输送到压缩机入口之前，再循环流与压缩机上游的EGR混合，以及吸入到压缩机的EGR的冷凝的可能性降低。
[0076]通过这种方式，发动机控制器可以调节在压缩机入口处从中间冷却器下游的第一位置和中间冷却器上游的第二位置接收的压缩机再循环流的比例。在压缩机入口处从排气涡轮下游接收的EGR在输送混合物到压缩机之前，与再循环流混合。在这里，第二位置的压缩机再循环流比第一位置的压缩机再循环流处在更高的温度，以及该调节基于第一位置与第二位置的压缩机再循环流之间的温度差。该调节进一步基于压缩机入口温度、EGR温度、EGR量、EGR湿度、环境湿度和进气空气温度中的一个或更多个，通过调节相对于第二位置的第一位置的压缩机流的比例，使压缩机入口温度上升到在期望的温度之上。该期望的温度还基于EGR湿度、环境湿度和进气空气温度中的一个或更多个，阀值温度随着EGR湿度或环境湿度增加或进气空气温度降低而上升。在一个示例中，调节热和冷压缩机再循环流的比例包括在压缩机入口温度或EGR温度降低时，增加第二位置的再循环流的比例，同时相应减少第一位置的再循环流的比例。作为另一个示例，该调节包括在EGR湿度或环境湿度增加时，在EGR量增加时和/或进气空气温度降低时，增加第二位置的再循环流的比例，同时减少第一位置的再循环流的比例。通过这种方式，通过调节输送到压缩机入口的热和冷压缩机再循环流的比例，温度受控的混合物可以提供给压缩机入口，以降低在此位置处冷凝的可能性，并且进一步降低压缩机对水的吸入。这进而降低失火的发生以及其他与冷凝相关的问题。
[0077]现转向图6，图600示出可以用于解决压缩机喘振的示例压缩机再循环阀调节。图600示出在曲线602处的压缩机流，在曲线606处的单压缩机再循环阀的位置的变化，其中所述单压缩机再循环阀经配置调节从在冷却器之前和冷却器之后位置再循环到压缩机入口的压缩增压空气的比例，在曲线604处的对应于冷压缩机再循环流的量的变化，以及在曲线608处的压缩机入口温度。所有曲线在沿X轴线的发动机运转时间上被示出。
[0078]在tl之前，发动机可以在默认的半打开位置，用CRV以升压运转(曲线606)。在这个位置，压缩机入口温度被保持处在期望的温度610 (虚线)或其附近。此外，压缩机可以以远离喘振极限601的压缩机流602运转。在tl处，会发生松加速器踏板。响应于松加速器踏板，节气门开度可以减小(例如，节气门被关闭)并且废气门可以打开。然而，由于节气门关闭，通过压缩机的流会减少，从而导致压缩机移动到或超出喘振极限601。
[0079]响应于喘振的指示(或喘振的预期)，CRV开度增加，例如，从在tl之前的部分打开位置增加到在tl之后的完全打开位置。该阀可以被打开，以便增加从增压空气冷却器下游再循环到压缩机入口的(冷却的)压缩增压空气的量。可选地，该阀可以被调节到也相应减少从增压空气冷却器上游再循环到压缩机入口的(升温的)压缩增压空气的量。通过打开阀，增加再循环到压缩机入口的冷却的空气的比例，压缩机入口温度可以降低到期望值610，从而降低在再循环期间热放大效应的风险。因此，即使发生某些再循环流的再升压(在流再次穿过压缩机时)，压缩机温度会有较小的增加。作为在tl与t2之间到压缩机入口的增加的冷却的压缩增压空气的再循环的结果，压缩机进一步远离喘振极限601。因此，如果再循环冷却的压缩空气的比例未增加，在松加速器踏板的初始阶段，会发生再循环流的一些再升压，这会增加压缩机温度(参见线段609，虚线)。
[0080]在t2处，一旦压缩机喘振的指示已经下降，压缩机再循环阀的开度被再调节并且该阀返回到默认的半打开位置。在t3处，由于发动机工况的变化，升压发动机运转可以被中断，并且该阀的位置可以进一步被调节。具体地，阀开度可以减小并且该阀可以从半打开位置切换到完全关闭位置。
[0081 ] 在一个示例中，发动机系统包括发动机，所述发动机包括进气装置和排气装置，用于压缩进气空气的压缩机，该压缩机通过排气涡轮驱动，位于压缩机下游用于冷却压缩的进气空气的中间冷却器，用于再循环从中间冷却器下游到压缩机入口的压缩的进气空气的第一通道，用于再循环从中间冷却器上游到压缩机入口的压缩的进气空气的第二通道，以及用于再循环从涡轮下游到压缩机上游的排气的EGR通道。具有计算机可读指令的控制器可以经配置:在第一条件期间，响应于EGR冷凝，调节沿相对于第二通道的第一通道的第一方向再循环的压缩空气的比率；以及在第二条件期间，响应于压缩机喘振，以第二、相反方向调节所述比率。在这里，在第一条件期间，所述调节包括增加沿第二通道再循环的压缩空气的比率，同时减少沿第一通道再循环的压缩空气的比率，在所述第一条件期间的增加和减少基于EGR的量、温度和水含量中的一个或更多个(例如，每个)。相比之下，在第二条件期间，所述调节包括增加沿第一通道再循环的压缩空气的比率，同时减少沿第二通道再循环的压缩空气的比率，在所述第二条件期间的增加和减少基于相对于喘振极限的压缩机流量。该系统可以包括联接到第一通道的第一连续可变阀，和联接到第二通道的第二连续可变阀，其中在所述第一条件期间的调节包括增加第二阀的开度，并且其中在所述第二条件期间的调节包括增加第一阀的开度。
[0082]通过这种方式，压缩机再循环流可以用于解决压缩机处的喘振和冷凝。通过改变从在增压空气冷却器上游位置和在增压空气冷却器下游位置的压缩机下游再循环到压缩机入口的压缩空气的比例，温度受控的压缩机再循环流可以提供给压缩机入口。通过启用压缩机入口温度控制，各种优点得以实现。在入口处会发生冷凝的条件期间，例如当低压EGR被接收时，通过增加暖再循环流的比例(并且减少冷再循环流的比例)，降低冷凝的倾向。通过降低冷凝，与冷凝的吸入有关的燃烧问题(例如，失火)可以降低。此外，降低对压缩机的硬件损坏。在压缩机喘振条件期间，通过增加冷再循环流的比例(并且减少暖再循环流的比例)，降低再循环流的热放大效应。基于冷凝，在喘振条件期间，通过调节所述比例，喘振和冷凝中的每个可以同时解决。整体上，改善了升压发动机性能并且增加压缩机寿命O
[0083]应当明白，本文公开的配置和方法在本质上是示例性的，这些具体实施例不应被视为是对本公开的限制，这是因为很多变化是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4以及其他的发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各个系统和配置以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖和不明显组合及其子组合。
[0084]附属权利要求特别指出被视为新颖和不明显的特定组合和子组合。这些权利要求可以指的是“一个”元件或“第一”元件或其等效元件。应当理解，这样的权利要求包括一个或更多这样元件的合并，不需要或排除两个或更多个这样的元件。本文公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合以及子组合可以通过本公开的权利要求的修正或通过本申请或相关申请的新的权利要求陈述来要求。这类权利要求，无论其对于初始权利要求的范围是更广、更窄、等同或不同，都应当被视为包括在本公开的主题内。
【权利要求】
1.一种用于升压发动机的方法，包括: 响应于松加速器踏板期间压缩机喘振的指示，再循环从增压空气冷却器下游和进气节气门上游到压缩机入口的压缩空气。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述再循环包括增加位于将所述压缩机入口联接到增压空气冷却器出口的通道中的阀的开度，所述阀的位置从完全打开位置到完全闭位置是连续可变的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中当所述发动机以升压运转时，所述阀是部分打开的，并且其中增加所述开度包括将所述阀从所述部分打开位置移动到完全打开位置。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述增加基于压缩机流率、压缩机入口温度、压缩机压力比和压缩机喘振极限中的一个或多个。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述阀是第一阀并且其中所述通道是第一通道，其中所述发动机进一步包括位于所述增压空气冷却器上游的将所述压缩机入口联接到所述压缩机出口的第二通道中的第二阀，所述方法进一步包括，在增加所述第一阀的所述开度时，基于所述第一阀的所述开度调节所述第二阀的开度，以保持所述压缩机入口温度处在阀值温度或高于所述阀值温度。
6.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括，响应于喘振的所述指示，调节联接到驱动所述压缩机的排气涡轮的废气门。
7.一种用于升压发动机的方法，包括: 响应于压缩机喘振的指示， 调节从压缩机下游和中间冷却器下游的第一通道以及压缩机下游和中间冷却器上游的第二通道再循环到压缩机入口的压缩空气的相对量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中压缩机喘振的所述指示基于操作者松加速器踏板。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述调节包括，在进气节气门关闭时，基于估计的压缩机入口温度与期望的压缩机入口温度之间的差异，调节所述相对量。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述调节包括，通过增加联接到所述第一和第二通道中的每个通道的连续可变阀的开度，增加沿所述第一通道的压缩机空气再循环和减少沿所述第二通道的压缩机空气再循环。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述调节包括，在第一条件期间，增加所述第一通道中第一阀的开度，以增加从所述第一通道再循环的压缩空气的量，同时减少所述第二通道中的第二阀的开度，以减少从所述第二通道再循环的所述压缩空气的量，以及在第二条件期间，减少所述第一通道中所述第一阀的开度，以减少从所述第一通道再循环的所述压缩空气的量，同时增加所述第二通道中的所述第二阀的开度，以增加从所述第二通道再循环的所述压缩空气的量。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述第一条件期间，压缩机入口冷凝的可能性较低，并且其中在所述第二条件期间，压缩机入口冷凝的可能性较高。
13.根据权利要求7所述的方法，进一步包括，基于调节的压缩空气再循环的相对量，调节从排气涡轮下游再循环到所述压缩机入口的排气量。
14.一种发动机系统,包括: 包括进气节气门的发动机； 用于接收操作者转矩需求的踏板； 包括用于提供升压增压空气的压缩机和涡轮的涡轮增压器； 联接到所述压缩机下游用于冷却所述升压增压空气的增压空气冷却器； 将所述增压空气冷却器的出口联接到压缩机的第一通道； 在所述增压空气冷却器上游，将压缩机出口联接到所述压缩机入口的第二通道；和 具有计算机可读指令的控制器，用于: 响应松加速器踏板， 在关闭所述进气节气门时，增加从所述压缩机下游到所述压缩机入口的压缩空气的再循环；以及 基于冷凝，在经由所述第一通道或第二通道增加再循环之间选择。
15.根据权利要求14所述的系统，其中基于冷凝的选择包括基于压缩机入口冷凝的可能性的选择，并且其中当压缩机入口冷凝的所述可能性较低时，经由所述第一通道增加再循环被选择，并且其中当压缩机入口冷凝的所述可能性较高时，经由所述第二通道增加再循环被选择。
16.根据权利要求15所述的系统，其中冷凝的所述可能性基于压缩机入口温度，和环境温度和压力以及环境湿度中的每一个。
17.根据权利要求16所述的系统，进一步包括EGR通道，所述EGR通道用于再循环从所述涡轮下游到所述压缩机入口的排气，并且其中冷凝的所述可能性基于经由所述EGR通道再循环的EGR。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述增加从所述空气冷却器下游到所述压缩机入口的压缩空气的再循环基于在相对于喘振极限的节气门减小的压缩机流量。
19.根据权利要求18所述的系统，其中经由所述第一通道增加再循环包括增加联接在所述第一通道中的第一阀的开度，以增加到所述压缩机入口的冷却的升压增压空气的再循环，并且其中经由所述第二通道增加再循环包括增加联接在所述第二通道中的第二阀的开度，以增加到所述压缩机入口的暖升压增压空气的再循环，其中所述第一和第二阀中的一个或多个是连续可变阀。
20.根据权利要求19所述的系统，进一步包括跨接所述涡轮的废气门，所述控制器包括进一步指令，以响应于松加速器踏板，增加所述废气门的开度，所述废气门的所述开度基于从所述冷却器下游到所述压缩机入口的增加的压缩空气的再循环。
【文档编号】F04B35/00GK104373195SQ201410366436
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】D·J·斯泰尔斯, J·H·巴克兰, J·N·尤瑞, J·利比, G·P·麦康威尔 申请人:福特环球技术公司