專利名稱：包括旋轉(zhuǎn)分離的進(jìn)氣壓縮機(jī)和排氣渦輪的內(nèi)燃機(jī)壓縮系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛推進(jìn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用渦輪增壓器或增壓器增加進(jìn)氣壓力以提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。渦輪 增壓器通常包括與排氣渦輪旋轉(zhuǎn)地連接的進(jìn)氣壓縮機(jī)，其中渦輪通過從排氣流中吸取 能量向壓縮機(jī)提供推力。當(dāng)渦輪不能夠從排氣流中吸取足夠的能量或排氣流沒有足夠 的能量驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)， 一些渦輪增壓器可以包括馬達(dá)以輔助壓縮機(jī)產(chǎn)生足夠的推力。
本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到上述渦輪增壓器的一個(gè)缺點(diǎn)，即壓縮機(jī)和渦輪旋轉(zhuǎn)地連 接，這限制了操作壓縮機(jī)和渦輪的搡作狀態(tài)。例如，通過增加繞過渦輪的排氣流量可 以減少壓縮機(jī)喘振，這可以通過增加設(shè)置在渦輪的旁通通道中的廢氣門的開啟實(shí)現(xiàn)。 通過減少渦輪吸取的排氣能量的量，由于旋轉(zhuǎn)的連接，可以減少壓縮機(jī)提供的轉(zhuǎn)速和 由此產(chǎn)生的增壓壓力，從而減少或消除壓縮機(jī)喘振。然而，通過增加排氣的旁通流量， 還會(huì)減少發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的效率，因?yàn)榇罅康呐艢饽芰客ㄟ^廢氣門傳遞到環(huán)境中而沒有被 渦輪吸取。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人在本文中提供通過一種車輛推進(jìn)系統(tǒng)可以解決上述問題中的至少一些 的各種方法，該車輛推進(jìn)系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；經(jīng)進(jìn)氣門與汽 缸連通的進(jìn)氣壓縮機(jī)；旋轉(zhuǎn)連接到壓縮機(jī)的軸的電機(jī)；經(jīng)排氣門與汽缸連通的排氣渦 輪；及控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)配置為至少在一定工況下以不同于渦輪的轉(zhuǎn)速搡作壓縮 機(jī)，并響應(yīng)于壓縮機(jī)喘振的工況調(diào)節(jié)電機(jī)以減少喘振，同時(shí)繼續(xù)經(jīng)排氣渦輪從發(fā)動(dòng)機(jī) 的排氣流吸取能量。注意在該方法中還可以使用渦輪廢氣門以控制渦輪操作，然而， 通過調(diào)節(jié)與壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)地連接的電機(jī)以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和/扭矩，可以減少或避免喘 振，使通過渦輪旁通分流的排氣流量減少。在一些示例中，可以完全地去除廢氣門和 渦輪旁通通道，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。至少在一些工況下，通過減少 渦輪旁通，可以操作渦輪經(jīng)與渦輪旋轉(zhuǎn)地連接的第二電機(jī)產(chǎn)生電能，進(jìn)而可以用于驅(qū) 動(dòng)壓縮機(jī)的電機(jī)或其他的負(fù)載。
在美國(guó)專利6,647,724號(hào)中描述了另一種方法，通過提供一種包括增加供應(yīng)到內(nèi)
燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力的電動(dòng)壓縮機(jī)和從發(fā)動(dòng)機(jī)接收的排氣產(chǎn)生電能的電動(dòng)渦輪的渦 輪增壓器可以解決旋轉(zhuǎn)連接的壓縮機(jī)和渦輪的一些潛在的缺點(diǎn)。通過獨(dú)立于渦輪機(jī)械地操作電動(dòng)壓縮機(jī)，在要求更快速增加增壓壓力的工況下可以減少渦輪增壓器遲滯。 然而，本發(fā)明的發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到在給定的工況下獨(dú)立于渦輪的操作狀態(tài)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)搡 作狀態(tài)可以影響在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中保留的排氣剩余量。若在給定的工況下發(fā)動(dòng)機(jī)保留的 排氣剩余量或排氣剩余濃度不夠或剩余保留過多，會(huì)減少系統(tǒng)的效率，發(fā)生失火，和 /或增加發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲、振動(dòng)和不平穩(wěn)性(NVH)。
本發(fā)明人在本文中提供解決上述剩余保留的問題中的至少一些的另一種方法，在
一個(gè)示例中該方法包括一種車輛推進(jìn)系統(tǒng)，包括具有至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)； 可操作以選擇性地至少允許進(jìn)氣進(jìn)入汽缸的進(jìn)氣門；可操作以選擇性地從汽缸排出燃 燒產(chǎn)物的排氣門；經(jīng)進(jìn)氣門與汽缸連通的進(jìn)氣壓縮機(jī)；經(jīng)排氣門與汽缸連通的排氣渦 輪；及控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)配置為至少在一定工況下以不同于渦輪的轉(zhuǎn)速操作壓縮 機(jī)，并響應(yīng)于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)進(jìn)氣門和排氣門之間的開啟重疊量?？刂葡到y(tǒng)還可以 響應(yīng)于渦輪的轉(zhuǎn)速或渦輪和壓縮機(jī)之間的轉(zhuǎn)速差調(diào)節(jié)開啟重疊量。以此方式，即使獨(dú) 立于彼此調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和渦輪的搡作狀態(tài)，可以調(diào)節(jié)氣門正時(shí)以在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中保留預(yù) 定量的排氣剩余。
本發(fā)明的發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到上述方法的又一些問題。例如， 一些發(fā)動(dòng)機(jī)可以在每個(gè) 使用不同水平的增壓以及不同水平的排氣剩余產(chǎn)物和排氣剩余保留的多個(gè)不同的燃 燒模式的一個(gè)中操作。若通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)簡(jiǎn)單地增加增壓，汽缸中保留的排氣剩余量 和/或濃度也會(huì)改變，從而取決于當(dāng)前使用的燃燒模式潛在地影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。例 如，二行程燃燒模式比四行程燃燒模式具有更高的剩余保留率，因?yàn)樵诙谐棠Ｊ较?氣門重疊正時(shí)更短。在另一個(gè)示例中，火花點(diǎn)火模式比使用自動(dòng)點(diǎn)火點(diǎn)燃燃料和空氣 混合物的均質(zhì)進(jìn)氣壓縮點(diǎn)火模式使用更低濃度的先前燃燒循環(huán)的排氣剩余。
本發(fā)明人還在本文中提供解決關(guān)于剩余保留的上述問題中的至少一些的又一種 方法，在一個(gè)示例中該方法包括操作發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括在第一工況下，在第一燃 燒模式下操作發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)以提供較高水平的增壓到發(fā)動(dòng)機(jī)，且以相對(duì)于 壓縮機(jī)的第一轉(zhuǎn)速差搡作渦輪；在第二工況下，在第二燃燒模式下操作發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí) 調(diào)節(jié)壓縮機(jī)以提供較低水平的增壓到發(fā)動(dòng)機(jī)，且以相對(duì)于壓縮機(jī)的第二轉(zhuǎn)速差操作渦 輪。以此方式，基于當(dāng)前使用的燃燒模式，可以提供合適水平的增壓到發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí) 在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中保留適合于選擇的燃燒模式的排氣剩余量。
本發(fā)明的發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到關(guān)聯(lián)于使用旋轉(zhuǎn)分離的一對(duì)壓縮機(jī)和渦輪的發(fā)動(dòng)機(jī)的 又一些問題。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)中，若操作渦輪以從排氣流中吸取排氣能量，則 排氣處理裝置會(huì)花更長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到預(yù)定的工作溫度。然而，在這些工況下，可以要求 附加的增壓壓力。因此，在一個(gè)示例中，提供一種操作具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛推進(jìn)系 統(tǒng)的方法，其中內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有進(jìn)氣壓縮機(jī)和排氣系統(tǒng)，該排氣系統(tǒng)包括具有渦輪發(fā) 電機(jī)的排氣渦輪和設(shè)置在渦輪的下游的排氣處理裝置。該方法包括在排氣系統(tǒng)的低
溫工況下，操作渦輪發(fā)電機(jī)以將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的較少量的排氣能量轉(zhuǎn)變成電能，且以相
5對(duì)于渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的第一轉(zhuǎn)速差操作壓縮機(jī)馬達(dá)；在排氣系統(tǒng)的高溫工況下，操作
渦輪發(fā)電機(jī)以將較多量排氣能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，且以小于第一轉(zhuǎn)速差的相對(duì)于渦輪發(fā)電 機(jī)的轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速差操作壓縮機(jī)馬達(dá)，其中排氣系統(tǒng)的溫度工況包括排氣處理裝置
的溫度；在低溫工況下操作渦輪以在發(fā)電機(jī)上提供第一排氣背壓，在高溫工況下操作 渦輪以在發(fā)動(dòng)機(jī)上提供大于第一排氣背壓的第二排氣背壓。以此方式，可以響應(yīng)于排 氣處理裝置的溫度調(diào)節(jié)從排氣流去除的排氣能量的量以促進(jìn)排氣系統(tǒng)的快速加熱，同 時(shí)通過壓縮機(jī)提供足夠的增壓壓力到發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明的發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到又一些問題。例如，在一些工況下，可以預(yù)定減少的發(fā) 動(dòng)機(jī)增壓水平以滿足車輛駕駛員的扭矩要求，同時(shí)在其他的工況下，可以預(yù)定增加的 發(fā)電機(jī)增壓水平。本發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到當(dāng)渦輪與壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)分離時(shí)，通過減少壓縮機(jī)轉(zhuǎn) 速和/或扭矩促使的發(fā)電機(jī)增壓的減少，不必伴隨渦輪扭矩或轉(zhuǎn)速的相應(yīng)減少。例如， 在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)下，即使不搡作壓縮機(jī)或較低程度地操作壓縮機(jī)，可以搡作渦輪以 從排氣流中吸取能量。然而，在給定的發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)下，在未預(yù)定附加的增壓的工 況下壓縮機(jī)會(huì)充當(dāng)進(jìn)氣系統(tǒng)的障礙。因此，在壓縮機(jī)不工作期間發(fā)動(dòng)機(jī)效率降低，因 為發(fā)動(dòng)機(jī)通過壓縮機(jī)輸入空氣。
因此，在一個(gè)示例中，本發(fā)明人通過一種操作包括與第一電機(jī)旋轉(zhuǎn)連接的第一進(jìn) 氣壓縮機(jī)和與第二電機(jī)旋轉(zhuǎn)連接的排氣渦輪的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法提供解決該問題的 方法，該方法包括響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的第一操作狀態(tài)相對(duì)于經(jīng)開啟壓縮機(jī)旁通閥通過 壓縮機(jī)的進(jìn)氣流量增加通過壓縮機(jī)的旁通通道的進(jìn)氣流量；及第二電機(jī)經(jīng)渦輪吸取從 發(fā)動(dòng)機(jī)流出的排氣能量產(chǎn)生第一電能量；響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的第二操作狀態(tài)相對(duì)于經(jīng)關(guān) 閉壓縮機(jī)旁通閥通過壓縮機(jī)的進(jìn)氣流量減少通過壓縮機(jī)的旁通通道的進(jìn)氣流量；供應(yīng) 電能到第一電機(jī)以增加壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速；第二電機(jī)經(jīng)渦輪從發(fā)動(dòng)機(jī)吸取排氣能量產(chǎn)生大 于第一量的第二電能量；及調(diào)節(jié)渦輪相對(duì)于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速以改變第二電機(jī)產(chǎn)生的第二 電能量。以此方式，在要求較低量增壓或壓縮機(jī)不工作的工況下可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
圖l示出示例車輛推進(jìn)系統(tǒng)的示意圖2示出圖1的推進(jìn)系統(tǒng)的示例汽缸的示意圖3示出描述響應(yīng)于工況調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和渦輪的操作的示例控制策略的流程圖； 圖4A和圖4B示出描述協(xié)調(diào)壓縮機(jī)及渦輪操作與氣門正時(shí)及重疊的示例控制策略 的流程圖5示出描述響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒模式調(diào)節(jié)壓縮機(jī)及渦輪的操作的示例控制策 略的流程圖6示出描述調(diào)節(jié)在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中保留的排氣剩余量的示例控制策略的流程
圖；圖7A-圖7F示出描述示例控制策略實(shí)施方案的圖表；
圖8示出描述解決壓縮機(jī)喘振的示例控制策略的流程圖9示出控制排氣熱量的流程具體實(shí)施例方式
圖1示出示例車輛推進(jìn)系統(tǒng)100的示意圖。推進(jìn)系統(tǒng)100包括具有在112、 114、 116、及118所示的多個(gè)燃燒室或汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)110。參考圖2提供示例發(fā)動(dòng)機(jī) 汽缸的詳細(xì)描述。雖然該具體的示例示出發(fā)動(dòng)機(jī)110包括四個(gè)汽缸，但應(yīng)理解在其他
的示例中發(fā)動(dòng)機(jī)iio可以包括任何合適數(shù)目的汽缸。
發(fā)動(dòng)機(jī)110可以經(jīng)總體上在130所示的進(jìn)氣系統(tǒng)接收進(jìn)氣，及經(jīng)總體上在150所 示的排氣系統(tǒng)排出燃燒氣體。進(jìn)氣系統(tǒng)130可以包括具有節(jié)氣門134的進(jìn)氣通道132。 通過控制器180可以調(diào)節(jié)節(jié)氣門134的位置以改變提供到發(fā)動(dòng)機(jī)110的進(jìn)氣流量以及 節(jié)氣門的下游的進(jìn)氣系統(tǒng)中的壓力。進(jìn)氣通道132可以與如壓縮機(jī)136的壓縮裝置連 通?？梢蕴峁嚎s機(jī)旁通通道138使進(jìn)氣繞過壓縮機(jī)136。旁通閩140可以沿著壓縮 '機(jī)旁通通道138設(shè)置?？梢哉{(diào)節(jié)旁通閥140的位置以改變通過壓縮機(jī)136的進(jìn)氣的比 例。在一些示例中，旁通通道138和旁通閥140可以略去。
壓縮機(jī)136和旁通通道138的出口可以在進(jìn)氣通道142結(jié)合。在一些示例中，節(jié) 氣門141可以沿著進(jìn)氣通道142設(shè)置，從而節(jié)氣門134可以略去。因此，節(jié)氣門可以 設(shè)置在壓縮機(jī)136的上游和/或下游。然而，在其他的示例中，進(jìn)氣系統(tǒng)可以不包括 節(jié)氣門。進(jìn)氣通道142可以向進(jìn)氣歧管144提供進(jìn)氣，進(jìn)氣歧管144選擇地和獨(dú)立地 經(jīng)相應(yīng)的進(jìn)氣門與汽缸112-118的每個(gè)連通，其中的一個(gè)示例如圖2所示。
可以提供排氣歧管152以從汽缸112-118的每個(gè)接收燃燒產(chǎn)物。因此，汽缸 112-118的每個(gè)可以選擇地和獨(dú)立地經(jīng)相應(yīng)的排氣門與排氣歧管152連通，其中的一 個(gè)示例如固2所示。排氣歧管152可以向排氣通道154提供發(fā)動(dòng)機(jī)的各汽缸產(chǎn)生的排 氣。排氣通道154可以與排氣渦輪156連通。可以提供渦輪旁通通道158使排氣繞過 渦輪156。旁通閥160 (例如廢氣門)可以沿著渦輪旁通通道158設(shè)置?？梢愿淖兣?通閥160的位置以調(diào)節(jié)通過渦輪156的排氣的比例。在一些示例中，旁通通道158和 旁通閥160可以略去。渦輪156和旁通通道158的出口可以在排氣通道162結(jié)合。
排氣通道162可以包括排氣處理裝置153。排氣處理裝置153可以包括一個(gè)或多 個(gè)排氣催化劑、捕集器、過濾器、或其他合適的排氣處理構(gòu)件。排氣通道162還可以 具有向控制器180提供包括流過排氣通道162的排氣溫度和/或排氣處理裝置l53的 溫度的排氣系統(tǒng)溫度的溫度指示的傳感器151。例如，如圖l所示，傳感器151可以 直接連接到排氣處理裝置153。然而，在其他的示例中，傳感器151可以部分地設(shè)置 在排氣處理裝置153的上游或下游的排氣通道162的排氣流中。
發(fā)動(dòng)機(jī)110可以包括輸出軸或曲軸120。曲軸120可以經(jīng)中間變速器連接到一個(gè)或多個(gè)車輛驅(qū)動(dòng)輪。在推進(jìn)系統(tǒng)IOO配置為混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的情況下，曲軸120還 可以與在下文簡(jiǎn)單地稱為馬達(dá)的發(fā)電機(jī)/馬達(dá)190連接。在一個(gè)示例中馬達(dá)190可以 包括電動(dòng)馬達(dá)。因此，推進(jìn)系統(tǒng)100可以配置為混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)。馬達(dá)190 可以選擇地操作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)。例如，在一些工況下馬達(dá)190可以向曲軸120和/ 或車輛驅(qū)動(dòng)輪提供功，在其他工況下，如在再生制動(dòng)操作期間，馬達(dá)190可以從曲軸 120和/或車輛驅(qū)動(dòng)輪吸取功。
壓縮機(jī)136如圖所示經(jīng)軸137固定地連接到馬達(dá)172。在一個(gè)示例中，馬達(dá)172 包括電動(dòng)馬達(dá)。通過改變向馬達(dá)172提供或從馬達(dá)172吸取的電能量可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī) 136的轉(zhuǎn)速、扭矩、和/或旋轉(zhuǎn)方向。因此，可以操作馬達(dá)172以促使壓縮機(jī)136向 發(fā)動(dòng)機(jī)提供增壓，或馬達(dá)172可以操作為發(fā)電機(jī)，從而壓縮機(jī)可以從進(jìn)氣流中吸取能 量以產(chǎn)生電能。
渦輪156如圖所示經(jīng)軸157固定地連接到馬達(dá)174。在一個(gè)示例中，馬達(dá)174可 以包括電動(dòng)馬達(dá)。通過改變向馬達(dá)174提供或從馬達(dá)174吸取的電能量可以調(diào)節(jié)渦輪 156的轉(zhuǎn)速、扭矩、和/或旋轉(zhuǎn)方向。在一個(gè)示例中，可以操作馬達(dá)174促使渦輪156 從排氣流中吸取能量或可操作馬達(dá)174以向排氣流增加能量。當(dāng)搡作渦輪從排氣流中 吸取能量時(shí)，馬達(dá)174可以搡作為發(fā)電機(jī)。另外，通過改變渦輪的操作可以增加或減 少在發(fā)動(dòng)機(jī)上提供的排氣背壓水平。例如，通過增加經(jīng)渦輪從排氣流中吸取的能量的 量可以增加排氣背壓，通過減少從排氣流中吸取的能量的量可以減少排氣背壓。
雖然可以調(diào)節(jié)馬達(dá)174的操作以改變渦輪提供的背壓，但在渦輪配置為可變幾何 渦輪(VGT)的情況下還可以調(diào)節(jié)渦輪的幾何特性。在一個(gè)示例中，系統(tǒng)控制器可以 發(fā)出如155所示的指令信號(hào)到配置為調(diào)節(jié)渦輪幾何特性的可變幾何執(zhí)行器，從而進(jìn)一 步控制從排氣流吸取的能量的量并進(jìn)而控制渦輪提供的排氣背壓的水平。
因?yàn)閴嚎s機(jī)136經(jīng)軸137與馬達(dá)172旋轉(zhuǎn)連接，渦輪156經(jīng)軸157與第二馬達(dá) 174旋轉(zhuǎn)連接，壓縮機(jī)和渦輪不需要圍繞相同的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。因此，不像具有彼此旋 轉(zhuǎn)連接的壓縮機(jī)和渦輪的渦輪增壓器，如圖1所示的配置允許以各種可選的配置使壓 縮機(jī)及渦輪與發(fā)動(dòng)機(jī)裝配在一起。例如，壓縮機(jī)136和渦輪156的旋轉(zhuǎn)軸不必平行， 且在壓縮機(jī)136和渦輪156的旋轉(zhuǎn)軸之間的空間上設(shè)置的各種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)構(gòu)件，從而
減少在可移動(dòng)車輛上安裝的推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配約束。然而，應(yīng)理解可以在一些示 例中設(shè)置壓縮機(jī)136和渦輪156以使壓縮機(jī)136和渦輪156的旋轉(zhuǎn)軸彼此平行或共線。 此外，如圖l所示，可以配置壓縮機(jī)136以便壓縮機(jī)136未旋轉(zhuǎn)連接到系統(tǒng)的任何其 他的排氣渦輪，可以配置渦輪156以便渦輪156未旋轉(zhuǎn)連接到系統(tǒng)的任何其他的壓縮 機(jī)。此外，圖1還示出發(fā)動(dòng)機(jī)iio如何只經(jīng)單個(gè)壓縮機(jī)接收進(jìn)氣，及只經(jīng)單個(gè)渦輪排 出燃燒產(chǎn)物。然而，在其他的示例中，兩個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)可以沿著具有單個(gè)支路或多 個(gè)支路的進(jìn)氣系統(tǒng)130串聯(lián)設(shè)置或并聯(lián)設(shè)置；兩個(gè)或多個(gè)渦輪可以沿著具有單個(gè)支路 或多個(gè)支路的排氣系統(tǒng)150串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)置?？梢酝ㄟ^馬達(dá)控制器176控制馬達(dá)172和馬達(dá)174的操作。如通過馬達(dá)控制器 176所控制，包括電機(jī)的馬達(dá)172在馬達(dá)操作中可以從儲(chǔ)能裝置178接收電能，且可 以在發(fā)電機(jī)操作中供應(yīng)電能到儲(chǔ)能裝置178。類似地，如通過馬達(dá)控制器176所控制， 包括電機(jī)的馬達(dá)174在馬達(dá)搡作中從儲(chǔ)能裝置178接收電能，在發(fā)電機(jī)搡作中供應(yīng)電 能到儲(chǔ)能裝置178。此外，馬達(dá)174可以經(jīng)馬達(dá)控制器176供應(yīng)電能到馬達(dá)172,同 樣馬達(dá)172可以供應(yīng)電能到馬達(dá)174。儲(chǔ)能裝置178可以包括存儲(chǔ)電能的一個(gè)或多個(gè) 電池和/或電容。
通過分別改變旁通閥140和旁通閥160的位置還可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)136提供的增壓 水平和渦輪提供的排氣背壓水平。例如，通過開啟旁通閥140增加通過旁通通道138 的空氣流量在給定的壓縮機(jī)操作狀態(tài)下可以減少增壓水平。類似地，通過開啟旁通閥 160增加通過旁通通道158的排氣流量在給定的渦輪操作狀態(tài)下可以減少排氣背壓的 水平。在一些示例中，如在較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下，當(dāng)壓縮機(jī)136未操作時(shí)， 控制器180可以增加旁通閥140的開啟以減少通過壓縮機(jī)136的進(jìn)氣流量從而減少進(jìn) 氣系統(tǒng)的阻力。例如，在怠速工況下，可以減少或消除輸入到壓縮機(jī)136的馬達(dá)172 的電能量，且可以開啟旁通閩140,而在較高轉(zhuǎn)速或負(fù)載工況下，可以關(guān)閉旁通閥140 且可以向馬達(dá)172提供電能以操作壓縮機(jī)136向發(fā)動(dòng)機(jī)IIO提供增加的增壓壓力。
當(dāng)推進(jìn)系統(tǒng)IOO包括馬達(dá)190時(shí)，馬達(dá)控制器176可以調(diào)節(jié)馬達(dá)190產(chǎn)生的電能 量，且可以改變提供到儲(chǔ)能裝置178和/或馬達(dá)172和馬達(dá)174中的任意一個(gè)使用的 電能量。類似地，馬達(dá)控制器176可以調(diào)節(jié)馬達(dá)172和/或馬達(dá)174產(chǎn)生的電能量， 且可以改變提供到儲(chǔ)能裝置178和/或馬達(dá)190的電能量。圖3提供馬達(dá)控制器執(zhí)行 的各種能量管理模式的示意圖。馬達(dá)控制器176可以由系統(tǒng)控制器180控制?？刂破?76和控制器180的結(jié)合包 括如本文所述和如圖2詳細(xì)所示的控制系統(tǒng)。注意在一些示例中控制器176和控制器 180可以結(jié)合為單個(gè)控制器。
控制器180可以經(jīng)用戶輸入裝置接收駕駛員要求的指示。例如，踏板位置傳感器 126可以確定車輛駕駛員124改變的加速器踏板122的位置。以此方式，控制系統(tǒng)可
以確定用戶要求的發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩、轉(zhuǎn)速、或負(fù)載。
圖2示出控制系統(tǒng)200控制的發(fā)動(dòng)機(jī)110的示例汽缸的示意圖。例如，圖2詳細(xì) 示出圖1的汽缸116。注意發(fā)動(dòng)機(jī)其他的汽缸可以包括如汽缸116的類似的配置。汽 缸116通過汽缸壁236限定且活塞232可移動(dòng)地定位在其中。活塞232如圖所示連接 到曲軸12'0。進(jìn)氣和/或燃料可以經(jīng)進(jìn)氣門252從進(jìn)氣歧管144進(jìn)入到汽缸ll6中， 燃燒的產(chǎn)物可以經(jīng)排氣門254從汽缸116排出。注意在一些示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)110的每 個(gè)汽缸，包括汽缸116可以具有兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或多個(gè)排氣門。
可以通過氣門執(zhí)行器251控制進(jìn)氣門252。在該具體的示例中，氣門執(zhí)行器2H 配置為凸輪執(zhí)行器，通過改變相對(duì)于曲軸的位置的凸輪和/或凸輪軸的位置和/或通過使用凸輪廓線變換可以調(diào)節(jié)氣門正時(shí)，從而可以選擇地使用第二凸輪以提供替代的氣 門正時(shí)。然而，在其他的示例中，可以使用電磁氣門執(zhí)行器而不是凸輪執(zhí)行器。不管 具體的進(jìn)氣門硬件，通過控制系統(tǒng)200可以調(diào)節(jié)進(jìn)氣門的開啟和關(guān)閉正時(shí)。傳感器 255可以向控制系統(tǒng)200提供進(jìn)氣門位置的指示。
可以通過氣門執(zhí)行器25 3控制排氣門254。在該具體的示例中，氣門執(zhí)行器253 配置為凸輪執(zhí)行器。然而，在其他的示例中，可以使用電磁氣門執(zhí)行器而不是凸輪執(zhí) 行器。不管具體的排氣門硬件，通過控制系統(tǒng)200可以調(diào)節(jié)排氣門的開啟和關(guān)閉正時(shí)。 傳感器257可以向控制系統(tǒng)200提供排氣門位置的指示。排氣可以經(jīng)排氣門254從汽 缸U6排到排氣歧管152。
燃料可以經(jīng)燃料噴射器266提供到汽缸116。在該具體的示例中，燃料噴射器266 配置為進(jìn)氣道噴射器。然而，在其他的示例中，燃料噴射器266可以配置為缸內(nèi)噴射 器以提供所稱的直接噴射。響應(yīng)于控制系統(tǒng)200提供的預(yù)定燃料噴射正時(shí)燃料噴射器 266可以從驅(qū)動(dòng)器268接收噴射指令信號(hào)。燃料噴射器266可以從包括燃料箱、燃料 導(dǎo)軌、及燃料泵的燃料系統(tǒng)(未示出)接收燃料。
通過點(diǎn)火系統(tǒng)288所控制，如火花塞292的點(diǎn)火裝置可以配置為提供點(diǎn)火火花到 汽缸。控制系統(tǒng)200可以調(diào)節(jié)點(diǎn)火系統(tǒng)288提供的點(diǎn)火正時(shí)。
控制系統(tǒng)200為參考圖1先前描述的控制器176和控制器180的示例。因此，應(yīng) 理解控制系統(tǒng)200可以包括單個(gè)控制器或多個(gè)不同的控制器。不管該具體的配置，控 制系統(tǒng)200可以包括與推進(jìn)系統(tǒng)的各種傳感器和執(zhí)行器通信的輸入/輸出接口 202、 中央處理器(CPU) 204、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 206、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 208和/或 ?；畲鎯?chǔ)器UAM) 210、這些的每個(gè)可以經(jīng)數(shù)據(jù)總線連通。中央處理器204可以執(zhí)行 存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的指令以實(shí)施本文描述的各種控制方法和例程。除了先前描述的傳感器 和執(zhí)行器之外，控制系統(tǒng)200可以經(jīng)傳感器212接收在冷卻套管214處的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度 的指示，且可以經(jīng)來自霍爾效應(yīng)傳感器218或與曲軸120通信的其他合適的傳感器的 齒面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP)接收曲軸位置和/或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的指示。
雖然未在圖1和圖2中示出，進(jìn)氣系統(tǒng)130和排氣系統(tǒng)150可以包括設(shè)置與控制 系統(tǒng)通信的各種溫度和/或壓力指示傳感器。例如，進(jìn)氣系統(tǒng)130可以包括沿著壓縮 機(jī)的上游的進(jìn)氣通道132設(shè)置的溫度和/或壓力指示傳感器以及沿著位于壓縮機(jī)的下 游的進(jìn)氣通道142或進(jìn)氣歧管144內(nèi)設(shè)置的溫度和/或壓力指示傳感器。排氣系統(tǒng)1" 可以包括設(shè)置在排氣歧管152或排氣通道154內(nèi)的渦輪156的上游的溫度和/或壓力 指示傳感器以及沿著位于渦輪156的下游的排氣通道162設(shè)置的溫度和/或壓力指示 傳感器。進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)內(nèi)的這些溫度和/或壓力的指示通過控制系統(tǒng)可以用來 確定壓縮機(jī)提供的增壓水平和渦輪產(chǎn)生的排氣背壓水平，以及使控制系統(tǒng)推斷用于反 饋控制的壓縮機(jī)和渦輪的轉(zhuǎn)速、扭矩、及旋轉(zhuǎn)方向。
圖3示出描述響應(yīng)于車輛推進(jìn)系統(tǒng)的工況調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和渦輪的搡作的示例控制策略的流程圖。在310,可以確定推進(jìn)系統(tǒng)的工況。例如，控制系統(tǒng)可以從先前描述 的各種傳感器以及在下文描述的指示各種工況的其他合適的傳感器獲得工況信息。工 況可以包括以下一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸執(zhí) 行的燃燒模式、包括環(huán)境空氣溫度和壓力的環(huán)境條件、進(jìn)氣歧管壓力(例如增壓壓力)、 排氣歧管壓力(例如排氣背壓)、排氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、節(jié)氣門位置、進(jìn)氣門及排 氣門正時(shí)和開啟重疊、壓縮機(jī)旁通間位置、渦輪旁通閥位置、進(jìn)氣流量和排氣流量、 加速器踏板位置、包括轉(zhuǎn)速、扭矩及旋轉(zhuǎn)方向的指示的壓縮機(jī)和關(guān)聯(lián)馬達(dá)的操作狀態(tài)、 包括轉(zhuǎn)速、扭矩及旋轉(zhuǎn)方向的指示的渦輪和關(guān)聯(lián)馬達(dá)的操作狀態(tài)、在配置為可變幾何 渦輪時(shí)渦輪的幾何特性、馬達(dá)190的操作狀態(tài)和儲(chǔ)能裝置178的充電狀態(tài)、及其他合 適的工況。
在320,基于在310確定的工況為壓縮機(jī)選擇目標(biāo)扭矩、轉(zhuǎn)速、和/或旋轉(zhuǎn)方向。 在330,基于在310確定的工況為渦輪選擇目標(biāo)扭矩、轉(zhuǎn)速、和/或旋轉(zhuǎn)方向。例如， 響應(yīng)于確定的工況控制系統(tǒng)可以參考在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的圖表、查找表、或函數(shù)以為壓 縮機(jī)和渦輪選擇目標(biāo)扭矩、轉(zhuǎn)速、和/或旋轉(zhuǎn)方向。注意響應(yīng)于相同或不同的工況可 以選擇壓縮機(jī)和渦輪的搡作參數(shù)。
在一個(gè)非限制的示例中，可以協(xié)調(diào)壓縮機(jī)操作的轉(zhuǎn)速及扭矩與渦輪操作的轉(zhuǎn)速及 扭矩以控制保留在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的剩余量。例如，當(dāng)增加渦輪從排氣流中吸取的能量 的量(例如通過增加渦輪的負(fù)扭矩和轉(zhuǎn)速)時(shí)，可以增加渦輪提供的排氣背壓。如在 圖7A所示，在給定的氣門重疊下，通過增加排氣背壓，可以增加來自先前燃燒事件 在汽缸中保留的剩余量。在給定的氣門重疊下，通過減少經(jīng)渦輪吸取的排氣流能量的 量(例如通過減少負(fù)扭矩或向排氣流提供正扭矩)，可以減少排氣背壓，從而減少汽 缸保留的剩余量。
在另一個(gè)示例中，如圖7B所示，在給定的氣門重疊下，當(dāng)增加壓縮機(jī)提供的增 壓水平(例如通過增加正壓縮機(jī)扭矩和/或轉(zhuǎn)速)時(shí)，可以減少汽缸中保留的剩余量。 相反，在給定的氣門重疊下，通過減少壓縮機(jī)提供的增壓水平(例如通過減少壓縮機(jī) 的正扭矩和/或轉(zhuǎn)速)，可以增加汽缸中保留的剩余量。
此外，在如圖7C所示的給定的一組的壓縮機(jī)和渦輪操作參數(shù)下可以調(diào)節(jié)氣門重 疊。例如，通過減少氣門重疊和/或通過調(diào)節(jié)相對(duì)于活塞位置的排氣門開啟和關(guān)閉的 相對(duì)正時(shí)可以增加汽缸保留的剩余量。相反，通過增加氣門重疊和/或通過調(diào)節(jié)相對(duì) 于活塞位置的排氣門開啟和關(guān)閉的相對(duì)正時(shí)可以減少汽缸保留的剩余量。
因?yàn)閴嚎s機(jī)和渦輪未彼此機(jī)械連接，而是經(jīng)相應(yīng)的馬達(dá)獨(dú)立于彼此驅(qū)動(dòng)，可以更 有效率地控制發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的剩余保留。例如，相對(duì)于渦輪轉(zhuǎn)速、扭矩、及旋轉(zhuǎn)方向 可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩，從而在僅裝置中的一個(gè)響應(yīng)于要求的汽缸中保留的剩余 量的增加或減少時(shí)進(jìn)行控制響應(yīng)，或通過以不同比率調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和渦輪，協(xié)調(diào)壓縮機(jī) 和渦輪的相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)間及硬件極限，控制系統(tǒng)可以響應(yīng)于更多或更少的剩余保留的需求。
在340,調(diào)節(jié)壓縮機(jī)馬達(dá)的操作以實(shí)現(xiàn)在320選擇的目標(biāo)扭矩、轉(zhuǎn)速、和/或旋 轉(zhuǎn)方向。類似地，在350,可以調(diào)節(jié)渦輪馬達(dá)的操作以實(shí)現(xiàn)在330選擇的目標(biāo)扭矩、 轉(zhuǎn)速、和/或旋轉(zhuǎn)方向。接下來，例程可以返回，其中反饋或前饋控制可以用來響應(yīng) 于改變的工況控制渦輪和壓縮機(jī)搡作。
圖4A為描述響應(yīng)于壓縮機(jī)和/或渦輪操作如何調(diào)節(jié)氣門正時(shí)或氣門重疊的示例 的流程圖。在410和412,可以分別確定壓縮機(jī)和渦輪的扭矩、轉(zhuǎn)速、和/或旋轉(zhuǎn)方 向。例如，控制系統(tǒng)可以從馬達(dá)172獲得壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩、和/或旋轉(zhuǎn)方向的指示， 及從馬達(dá)174獲得渦輪轉(zhuǎn)速、扭矩、和/或旋轉(zhuǎn)方向的指示。在其他示例中，軸137 和軸157可以包括向控制系統(tǒng)提供壓縮機(jī)和渦輪轉(zhuǎn)速及扭矩的指示的轉(zhuǎn)速或扭矩傳 感器。還在其他的示例中，可以從在進(jìn)氣系統(tǒng)或排氣系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的空氣流量傳感器推 斷壓縮機(jī)和/或渦輪的轉(zhuǎn)速、扭矩、和/或旋轉(zhuǎn)方向。
在414,可以確定在壓縮機(jī)和渦輪之間的扭矩或轉(zhuǎn)速差。例如，控制系統(tǒng)可以比 較壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速或扭矩的指示與渦輪的轉(zhuǎn)速和扭矩。在416,響應(yīng)于在414確定的壓縮 機(jī)和渦輪的扭矩和/或轉(zhuǎn)速之間的差可以調(diào)節(jié)氣門正時(shí)和/或氣門開啟重疊。附加地或 替代地，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)開啟重疊。例如，在給定的壓縮機(jī)操作狀態(tài)下 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加可以增加進(jìn)氣門和排氣門的開啟重疊。
在一個(gè)非限制的示例中，隨著壓縮機(jī)扭矩和/或轉(zhuǎn)速減少，控制系統(tǒng)可以增加排 氣門關(guān)閉正時(shí)和進(jìn)氣門開啟正時(shí)之間的重疊量；或隨著壓縮機(jī)扭矩和/或轉(zhuǎn)速增加， 可以減少重疊量。例如該方法可以用來在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中保持預(yù)定的剩余水平，同時(shí)調(diào) 節(jié)壓縮機(jī)提供到發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓水平。然而，在其他的示例中，隨著壓縮機(jī)提供的增壓 的增加，可以增加進(jìn)氣門正時(shí)和排氣門正時(shí)之間的重疊量，或隨著壓縮機(jī)提供的增壓 減少，可以減少進(jìn)氣門正時(shí)和排氣門正時(shí)之間的重疊量。如參考圖5和圖6所述，相 對(duì)于汽缸實(shí)施的燃燒模式類型可以改變汽缸內(nèi)保留的剩余量。
圖4B為描述響應(yīng)于氣門正時(shí)和/或氣門重疊如何調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和/或渦輪的示例的 流程圖。在430,可以確定進(jìn)氣門的開啟和關(guān)閉正時(shí)。例如，控制系統(tǒng)可以從傳感器 255確定進(jìn)氣門的位置并由此確定進(jìn)氣門開啟和關(guān)閉的正時(shí)。在432,可以確定排氣 門的開啟和關(guān)閉正時(shí)。例如，控制系統(tǒng)可以從傳感器257確定排氣門的位置并由此確
定排氣門開啟和關(guān)閉的正時(shí)。
在434，例如通過比較在430和432確定的氣門正時(shí)，可以確定排氣門關(guān)閉和進(jìn) 氣門開啟之間的氣門重疊。在436,響應(yīng)于在434確定的氣門重疊可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和 渦輪的相對(duì)轉(zhuǎn)速和/或扭矩。例如，控制系統(tǒng)可以增加或減少壓縮機(jī)相對(duì)于渦輪的轉(zhuǎn) 速和/或扭矩；或控制系統(tǒng)可以增加或減少渦輪相對(duì)于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和/或扭矩。注意 可以獨(dú)立地控制渦輪或壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩以便可以增加轉(zhuǎn)速，同時(shí)減少扭矩和/或 相反。以此方式，響應(yīng)于氣門正時(shí)或氣門重疊可以調(diào)節(jié)渦輪和/或壓縮機(jī)的操作。因此， 當(dāng)在汽缸內(nèi)保留預(yù)定的燃燒剩余水平時(shí)，可以協(xié)調(diào)氣門正時(shí)和增壓。例如，隨著氣門 重疊增加或減少，控制系統(tǒng)可以增加壓縮機(jī)和渦輪之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速和/或扭矩差以在 汽缸內(nèi)保留預(yù)定的剩余量。如參考圖5和圖6所述，通過汽缸的燃燒模式可以控制汽 缸保留的剩余水平。
圖5是描述響應(yīng)于汽缸的燃燒模式調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和/或渦輪操作的示例控制策略的 流程圖。在510,可以確定推進(jìn)系統(tǒng)的工況。在510確定的工況可以與在310先前描 述的那些相同。例如，控制系統(tǒng)可以確定當(dāng)前和/或目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、 和/或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載工況。
在512,響應(yīng)于在512確定的工況，可以選擇燃燒模式。注意可以單個(gè)汽缸為基 礎(chǔ)選擇燃燒模式，或?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)作為整體選擇燃燒模式。在一個(gè)示例中，在給定的工況 下，控制系統(tǒng)可以參考存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的燃燒模式圖表或查找表以選擇汽缸實(shí)施的至少 一個(gè)燃燒模式。例如，在較高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，可以選擇第一燃燒模式， 而在較低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，可以選擇第二燃燒模式。
在該具體的示例中，如在514、 516、 518、及520判斷，控制系統(tǒng)可以選擇幾個(gè) 燃燒模式中的一個(gè)。然而，在其他的示例中，更少數(shù)目或更多數(shù)目的燃燒模式可用于 選擇。此外，在一些示例中，車輛駕駛員經(jīng)用戶可選擇燃燒模式開關(guān)可以選擇燃燒模 式或可用的燃燒模式的數(shù)目。
若在514,汽缸執(zhí)行四行程壓縮點(diǎn)火(CI)模式，則例程繼續(xù)進(jìn)行到522,從而 在四行程壓縮點(diǎn)火模式下可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和/或渦輪操作，每720度曲軸轉(zhuǎn)角汽缸執(zhí) 行一次空燃進(jìn)氣的壓縮點(diǎn)火。
在一個(gè)非限制的示例中，無論四行程或二行程，CI模式可以包括所稱的均質(zhì)進(jìn) 氣壓縮點(diǎn)火模式(HCCI),從而通過活塞壓縮執(zhí)行空燃進(jìn)氣自動(dòng)點(diǎn)火。相比較于使用 噴射燃料啟動(dòng)燃燒的柴油機(jī)式壓縮點(diǎn)火，通過在預(yù)定點(diǎn)火正時(shí)將汽缸內(nèi)的溫度和壓力 調(diào)節(jié)到足以自燃的水平可以引起HCCI的進(jìn)氣的自動(dòng)點(diǎn)火。另外，除了柴油燃料之外， 在HCCI中使用的燃料可以包括汽油?？刂破變?nèi)的溫度和壓力及自動(dòng)點(diǎn)火正時(shí)的一 種方法為改變來自先前燃燒循環(huán)的汽缸保留的剩余量。在CI模式下和更具體地在 HCCI模式下，在給定的一組工況下可以將壓縮機(jī)(或渦輪)的轉(zhuǎn)速和/或扭矩調(diào)節(jié)到 目標(biāo)轉(zhuǎn)速和扭矩設(shè)定點(diǎn)。以此方式，在汽缸中可以保留目標(biāo)或預(yù)定的剩余量以進(jìn)行四 行程CI模式。
若在516，汽缸執(zhí)行二行程壓縮點(diǎn)火模式，則例程繼續(xù)進(jìn)行到524,從而在二行 程壓縮點(diǎn)火模式下可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和/或渦輪操作，每360度曲軸轉(zhuǎn)角汽缸執(zhí)行一次 空燃進(jìn)氣的壓縮點(diǎn)火。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于相對(duì)于四行程模式在二行程模式中產(chǎn)生 的剩余保留的增加，在二行程模式下可以操作壓縮機(jī)以增加增壓水平，因?yàn)樵诙谐?操作中氣門重疊事件較短。以此方式，即使在一些工況下汽缸可以在四行程模式下操作，及在其他的工況下汽缸在二行程模式下操作時(shí)，可以在汽缸中保留目標(biāo)或預(yù)定的 剩余量。
若在518,汽缸執(zhí)行四行程火花點(diǎn)火(SI)模式，則例程繼續(xù)進(jìn)行到526，從而 在四行程火花點(diǎn)火模式下可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和/或渦輪搡作，其中通過火花塞以每720 度曲軸轉(zhuǎn)角一次的頻率點(diǎn)燃汽缸內(nèi)的空燃進(jìn)氣。注意在SI模式下汽缸中保留的目標(biāo) 剩余量比在CI模式下少，因?yàn)橥ㄟ^點(diǎn)火火花啟動(dòng)空燃進(jìn)氣的點(diǎn)火，而不是通過汽缸 執(zhí)行的壓縮啟動(dòng)空燃進(jìn)氣的點(diǎn)火。
若在520,汽缸執(zhí)行二行程火花點(diǎn)火模式，則例程繼續(xù)進(jìn)行到528，從而在二行 程火花點(diǎn)火模式下可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和/或渦輪操作，每360度曲軸轉(zhuǎn)角汽缸執(zhí)行一次 空燃進(jìn)氣的點(diǎn)火。在一些示例中，在二行程SI中壓縮機(jī)提供的增壓水平比在四行程 SI中大以減少汽缸中保留的剩余水平，這是因?yàn)樵诙谐棠Ｊ街袣忾T重疊較短。
在530,如參考圖4A的搡作416在先前描述，響應(yīng)于選擇的燃燒模式可以調(diào)節(jié) 汽缸的氣門正時(shí)和/或氣門重疊，且響應(yīng)于在操作522、 524、 526、及528中的一個(gè) 執(zhí)行的壓縮機(jī)和/或渦輪調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)汽缸的氣門正時(shí)和/或氣門重疊。因此，可以協(xié) 調(diào)氣門正時(shí)及重疊的調(diào)節(jié)與渦輪及壓縮機(jī)操作以保留適用于選擇的燃燒模式的剩余 量。
雖然參考圖5描述了各種燃燒模式，包括均質(zhì)進(jìn)氣壓縮點(diǎn)火模式、火花點(diǎn)火模式、 二行程模式、四行程模式，但是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸還可以實(shí)施其他的燃燒模式。例如，在第 一工況下通過點(diǎn)燃分層進(jìn)氣和在另一工況下通過點(diǎn)燃均質(zhì)進(jìn)氣， 一些火花點(diǎn)火模式可 以實(shí)施燃燒。類似地，在第一工況下壓縮點(diǎn)火模式可以使用均質(zhì)進(jìn)氣點(diǎn)火，在第二工 況下可以使用分層進(jìn)氣點(diǎn)火。當(dāng)在汽缸中產(chǎn)生分層進(jìn)氣時(shí)，噴射器執(zhí)行的第一早期燃 料噴射在燃燒室中產(chǎn)生更均質(zhì)的混合物，之后第二后期燃料噴射在如火花塞的點(diǎn)火源 附近產(chǎn)生濃燃料區(qū)域。
不管發(fā)動(dòng)機(jī)使用的各種燃燒模式，在給定的一組工況下可以獨(dú)立可選擇的轉(zhuǎn)速和 扭矩設(shè)定點(diǎn)操作壓縮機(jī)和渦輪。例如，在第一燃燒模式下，在給定的一組工況下，可 以第一轉(zhuǎn)速和/或扭矩差操作渦輪和壓縮機(jī)。在第二燃燒模式下，在給定的一組工況 下，可以第二轉(zhuǎn)速和/或扭矩差搡作渦輪和壓縮機(jī)。以此方式，壓縮機(jī)可以提供適合 于每種燃燒模式的增壓水平，同時(shí)可以操作渦輪以改變適用于具體發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸燃燒模 式的剩余保留。
在一個(gè)非限制的示例實(shí)施例中，控制系統(tǒng)可以操作發(fā)動(dòng)機(jī)以便在第一工況下，在 第一燃燒模式下操作發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)提供較高水平增壓到發(fā)動(dòng)機(jī)，且以相對(duì) 于壓縮機(jī)的第一轉(zhuǎn)速差搡作渦輪，在第二工況下，在第二燃燒模式下操作發(fā)動(dòng)機(jī)，同 時(shí)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)提供較低水平的增壓到發(fā)動(dòng)機(jī)，以相對(duì)于壓縮機(jī)的第二轉(zhuǎn)速差操作渦 輪。第一工況可以包括不同于第二工況的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。以此方式，可以 提供適用于給定的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒模式的增壓壓力，同時(shí)通過控制壓縮機(jī)和渦輪的相對(duì)轉(zhuǎn)速在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中保留一定排氣剩余水平。
圖6示出描述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中保留的排氣剩余量的示例控制策略的流程圖。 在610，如參考310先前描述，控制系統(tǒng)確定車輛推進(jìn)系統(tǒng)的工況。例如，控制系統(tǒng) 可以確定汽缸的當(dāng)前燃燒模式或在其他工況下汽缸將切換到的預(yù)定燃燒模式。
若在612,增加汽缸保留的剩余量，則可以執(zhí)行在616-622的操作的一個(gè)或多個(gè)。 或者，若剩余保留未增加，則例程繼續(xù)進(jìn)行到614。例如，基于包括當(dāng)前燃燒模式以 及指示用戶要求的扭矩的駕駛員輸入的當(dāng)前工況，控制系統(tǒng)可以判斷是增加還是減少 剩余保留。其中工況的變化可以指令切換到不同的燃燒模式，控制系統(tǒng)可以在612判 斷汽缸保留的剩余量增加或者如參考614所述減少。注意在給定的燃燒模式下，控制 系統(tǒng)可以參考存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的查找表、模式圖、或其他的算法以基于包括發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、及駕駛員要求的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩確定要保留的適合的剩余量。
為增加剩余保留，在616,可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)操作以減少壓縮機(jī)提供到汽缸的增壓 水平。在一個(gè)示例中，控制系統(tǒng)可以減少提供到壓縮機(jī)馬達(dá)的電能量(例如電力)以 減少壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和/或扭矩，從而減少壓縮機(jī)增壓。在另一個(gè)示例中，可以開啟壓縮 機(jī)旁通閥以減少通過壓縮機(jī)的進(jìn)氣的流量，從而減少增壓并增加剩余保留。
在618,可以調(diào)節(jié)渦輪的操作以增加排氣背壓，從而增加汽缸中保留的剩余量。 例如，控制系統(tǒng)可以增加通過渦輪馬達(dá)將排氣流的動(dòng)能和熱能轉(zhuǎn)化成電能產(chǎn)生的電能 量，從而增加汽缸的排氣增壓。在另一個(gè)示例中，通過關(guān)閉渦輪旁通閥可以減少通過 渦輪旁通(若有的話)的排氣流。以此方式，可以增加排氣背壓，從而增加剩余保留。
在620,可以調(diào)節(jié)氣門正時(shí)以減少進(jìn)氣門開啟和排氣門開啟之間的氣門重疊。通 過減少氣門重疊，可以增加汽缸中保留的剩余量。在622,可以協(xié)調(diào)節(jié)氣門位置與在 操作616、 618、及620中的一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行的各種調(diào)節(jié)以保持進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)定空 氣流量。例如，當(dāng)減少壓縮機(jī)增壓時(shí)，可以開啟節(jié)氣門到較大程度以保持進(jìn)入汽缸的 目標(biāo)空氣流量。以此方式，可以減少對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的剩余保留率的調(diào)節(jié)造成的扭矩的波動(dòng)， 特別是在減少壓縮機(jī)增壓以增加剩余保留水平的情況下。
若在614判斷減少剩余保留，則可以執(zhí)行搡作624-630中的一個(gè)或多個(gè)。例如， 在624,可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的搡作以增加提供到發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓水平?？刂葡到y(tǒng)可以增加 提供到壓縮機(jī)馬達(dá)的電能量以增加壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和/或扭矩。通過增加壓縮機(jī)增壓， 可以減少汽缸中保留的剩余量，特別是在使用氣門重疊的情況下。
在626 ,可以調(diào)節(jié)渦輪的操作以減少在發(fā)動(dòng)機(jī)上的排氣背壓。例如，控制系統(tǒng)可 以經(jīng)渦輪從排氣流吸取較少能量，進(jìn)而通過渦輪馬達(dá)轉(zhuǎn)化為電能；或渦輪可以向排氣 流提供能量。通過降低從排氣流的能量吸取率或通過向排氣流提供能量，可以減少在 發(fā)動(dòng)機(jī)上的背壓，從而減少在汽缸中的剩余保留。
在628，可以調(diào)節(jié)氣門正時(shí)以增加氣門重疊。氣門重疊的增加可以增加新鮮進(jìn)氣 到汽缸的交換，且可以增加汽缸中的排氣剩余的去除。另外，可以調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置協(xié)調(diào)在操作624、 626、及628中的 一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行的調(diào)節(jié)以保持到發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)定的空 氣流量。例如，響應(yīng)于壓縮機(jī)提供的增壓的增加還可以關(guān)閉節(jié)氣門以減少將提供到發(fā) 動(dòng)機(jī)的增加的空氣流量的附加的影響。以此方式，可以減少對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的剩余保留率的 調(diào)節(jié)造成的扭矩的波動(dòng)，特別是在使用增加壓縮機(jī)增壓來減少剩余水平的情況下。
圖7A-7F示出描述示例控制策略實(shí)施方案的圖表。圖7A示出描述如何通過調(diào)節(jié) 渦輪的操作增加排氣背壓來增加發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中保留的剩余量，同時(shí)氣門重疊和壓縮 機(jī)增壓基本上保持不變的示例。相反，通過減少渦輪產(chǎn)生的排氣背壓可以減少剩余量。 例如，通過從排氣流中吸取附加的能量可以增加渦輪產(chǎn)生的排氣背壓。
圖7B示出描述如何通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的操作以減少提供到發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓水平來增 加發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中保留的剩余量，同時(shí)氣門重疊和排氣背壓可以基本上保持不變的示 例。相反，通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的操作增加提供到發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓水平可以減少汽缸中保留 的剩余量。
圖7C示出描述如何通過減少進(jìn)氣門和排氣門的開啟狀態(tài)之間的氣門重疊增加發(fā) 動(dòng)機(jī)汽缸中保留的剩余量，同時(shí)渦輪和壓縮機(jī)操作可以基本上保持不變的示例。相反， 通過增加氣門重疊可以減少汽缸中保留的剩余量。
圖7D示出描述如何通過改變包括參考圖7A-圖7C先前描述的渦輪和/或壓縮機(jī)
操作，以及氣門重疊的兩個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)調(diào)節(jié)汽缸中保留的剩余量的示例。
圖7E示出描述如何通過首先調(diào)節(jié)第一操作參數(shù)和隨后調(diào)節(jié)第二操作參數(shù)調(diào)節(jié)汽 缸中保留的剩余量的示例。例如，圖7E示出如何首先減少壓縮機(jī)增壓，隨后增加渦 輪產(chǎn)生的背壓以增加剩余保留。因此，取決于是增加還是減少剩余保留可以不同的順 序或同時(shí)調(diào)節(jié)如渦輪操作、壓縮機(jī)操作、和/或氣門操作的不同的操作參數(shù)。
圖7F示出描述如何通過以不同的比率改變兩個(gè)操作參數(shù)調(diào)節(jié)汽缸中保留的剩余 量的示例。例如，圖7F示出如何調(diào)節(jié)渦輪操作以相比較于壓縮機(jī)增壓的減少將背壓 減少到較小的程度，從而促使保留的剩余量的整體增加。因此，可以在增加剩余保留 的方向調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)，同時(shí)在減少剩余保留的方向調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)其他的 操作參數(shù)，進(jìn)而汽缸中保留的剩余量的整體變化可以基于這些搡作參數(shù)的相對(duì)變化 率。
圖8示出描述解決壓縮機(jī)喘振的示例控制策略的流程圖。在810,控制系統(tǒng)可以 確定相關(guān)于壓縮機(jī)喘振的工況。參考搡作310描述的各種工況，控制系統(tǒng)可以使用在 給定的通過壓縮機(jī)的進(jìn)氣的體積流量以及壓縮機(jī)兩端的壓力比下的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和扭 矩的指示。例如，控制系統(tǒng)可以參考存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的壓縮機(jī)喘振圖以使控制系統(tǒng)在不 發(fā)生壓縮機(jī)喘振的適合的工況范圍內(nèi)選擇性地操作壓縮機(jī)。
然而，在一些工況下，如在低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和/或低體積進(jìn)氣空氣流量工況下，過 高的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)喘振。通過減少相對(duì)于通過壓縮機(jī)的進(jìn)氣的體積流量的 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速可以減少壓縮機(jī)喘振。因此，在812,例程可以判斷是否減少壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。若在812回答為是，例程可以繼續(xù)進(jìn)行到814。若在812回答為否，例程可以返回。
在814,可以減少提供到壓縮機(jī)馬達(dá)的電能或電力的量以減少壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。如在 816所示，協(xié)調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的減少，可以增加節(jié)氣門開啟以保持到發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)定空氣 流量。還可以增加壓縮機(jī)旁通閥開啟以進(jìn)一步減少壓縮機(jī)喘振。
圖9示出描述在不同的排氣系統(tǒng)溫度工況下控制壓縮機(jī)和渦輪操作的示例方法 的流程圖。在910,可以確定包括排氣處理裝置的溫度的排氣系統(tǒng)的溫度。在912, 若排氣系統(tǒng)和/或排氣處理裝置的溫度高于閾值溫度，則例程可以繼續(xù)進(jìn)行到916， 其中通過渦輪和關(guān)聯(lián)的馬達(dá)可以增加排氣能量到電能的轉(zhuǎn)化?；蛘撸粼?12，排氣 系統(tǒng)和/或排氣處理裝置的溫度不高于閾值溫度，則例程繼續(xù)進(jìn)行到914,其中可以 減少排氣能量到電能的轉(zhuǎn)化。例如，取決于排氣系統(tǒng)的溫度工況，控制系統(tǒng)可以調(diào)節(jié) 渦輪的幾何特性、繞過渦輪的排氣流量(例如經(jīng)旁通閥160)、和/或馬達(dá)174的扭 矩負(fù)載以改變渦輪提供的背壓，以及調(diào)節(jié)從排氣流吸取的排氣能量的量。以此方式， 在較冷的排氣溫度工況下，如在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)或在排氣系統(tǒng)的暖機(jī)階段中，可以增加提 供到排氣處理裝置的排氣能量以促進(jìn)更快的加熱。當(dāng)發(fā)生排氣處理裝置的充分加熱 時(shí)，例如，當(dāng)溫度超過閾值時(shí)，可以增加渦輪吸取的排氣能量的量，從而渦輪馬達(dá)可 以產(chǎn)生附加的電能。
在918,在選擇的燃燒模式下操作壓縮機(jī)提供合適的增壓壓力和汽缸排氣剩余的 清除(例如響應(yīng)于氣門重疊)。例如，在排氣系統(tǒng)的較熱和較冷工況下以不同于渦輪 的轉(zhuǎn)速差操作壓縮機(jī)，以便即使在渦輪轉(zhuǎn)速隨著排氣系統(tǒng)溫度變化時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)上保 持合適的增壓壓力并保留預(yù)定的剩余水平。
在使用上述方法的一些的另一個(gè)非限制示例方案中，車輛推進(jìn)系統(tǒng)可以包括內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少一個(gè)汽缸；可操作以選擇性地至少允許進(jìn)氣進(jìn)入汽缸的
進(jìn)氣門；可操作以選擇性地從汽缸排出燃燒產(chǎn)物的排氣門；經(jīng)進(jìn)氣門與汽缸連通的進(jìn) 氣壓縮機(jī)；與壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)連接的第一電機(jī)；經(jīng)排氣門與汽缸連通的排氣渦輪；與壓縮 機(jī)旋轉(zhuǎn)連接的第二電機(jī)；及具有包含可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器的控制系統(tǒng)在車輛加速事 件的較早階段，通過相對(duì)于第二電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)壓縮機(jī)提供初始的 較高增壓壓力到發(fā)動(dòng)機(jī)，且操作進(jìn)氣門和排氣門以在進(jìn)氣門和排氣門之間提供初始較 小量的開啟重疊；在車輛的加速事件的稍后階段，通過相對(duì)于第二電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)第 一電機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)壓縮機(jī)提供隨后較低增壓壓力到發(fā)動(dòng)機(jī)，且操作進(jìn)氣門和排氣門以在 進(jìn)氣門和排氣門之間提供稍后較大量的開啟重疊。以此方式，控制系統(tǒng)在加速事件中 可以調(diào)節(jié)提供到發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力以滿足車輛駕駛員的發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求，同時(shí)還響應(yīng) 于壓縮機(jī)提供的增壓調(diào)節(jié)氣門重疊以在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中保持合適水平的排氣剩余。
應(yīng)注意，本文中包括的示例控制和估值例程可用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配 置。本文所述的具體例程可以表示任何數(shù)量的處理策略中的一種或多種，如事件驅(qū)動(dòng)、 中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等。因此，所示的各種步驟、操作或功能可以按所示的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行，或在一些情況下略去。類似地，處理的順序不是實(shí)現(xiàn)本文中所述 的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必需的，而是為便于演示和說明而提供。取決于所使用 的具體策略，可以重復(fù)執(zhí)行所示步驟或功能中的一個(gè)或多個(gè)。此外，所述步驟可以在 圖形上表示編程到發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的代碼。
應(yīng)理解，在本文中公開的配置和例程本質(zhì)上是示例性的，且這些具體實(shí)施例不應(yīng) 被視為具有限制意義，因?yàn)榇罅康淖凅w是可能的。例如，上述技術(shù)可以應(yīng)用于V-6、 I-4、 1-6、 V-12、對(duì)置4、及其他的發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括在本文中公開的 各種系統(tǒng)和配置，及其他特征、功能，和/或?qū)傩缘乃行路f和非顯而易見的組合及 子組合。
本申請(qǐng)的權(quán)利要求特別指出視為新穎和非顯而易見的特定組合及子組合。這些權(quán) 利要求可能引用"一個(gè)"元素或"第一"元素或其等價(jià)。這樣的權(quán)利要求應(yīng)被理解為 包括對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上這樣的元素的結(jié)合，而不是要求或排除兩個(gè)或兩個(gè)以上這樣的 元素。所公開的特征、功能、元素和/或?qū)傩缘钠渌M合及子組合可以通過本申請(qǐng)權(quán) 利要求的修改或通過在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求來請(qǐng)求保護(hù)。這樣的權(quán) 利要求，無論是在范圍上比原始權(quán)利要求更寬、更窄、等價(jià)或不同，都應(yīng)被視為包括 在本申請(qǐng)的主題之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種車輛推進(jìn)系統(tǒng)，包括具有至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；經(jīng)進(jìn)氣門與汽缸連通的進(jìn)氣壓縮機(jī)；旋轉(zhuǎn)連接到壓縮機(jī)的軸的電機(jī)；經(jīng)排氣門與汽缸連通的排氣渦輪；及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)配置為至少在一定工況下以不同于渦輪的轉(zhuǎn)速操作壓縮機(jī)，并響應(yīng)于壓縮機(jī)喘振的工況調(diào)節(jié)電機(jī)以減少喘振，同時(shí)繼續(xù)經(jīng)排氣渦輪從發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流吸取能量。
2. 如權(quán)利要求i所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)配置為通過響應(yīng)于發(fā) 動(dòng)機(jī)消耗的進(jìn)氣的流量調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以響應(yīng)于壓縮機(jī)喘振的工況調(diào)節(jié)電機(jī)。
3. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)配置為通過響應(yīng)于發(fā) 動(dòng)機(jī)消耗的進(jìn)氣的流量調(diào)節(jié)電機(jī)傳遞到壓縮機(jī)的扭矩量以響應(yīng)于壓縮機(jī)喘振的工況 調(diào)節(jié)電機(jī)。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)配置為減少供應(yīng)到電 機(jī)的電能量以減少喘振。
5. 如權(quán)利要求i所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括旋轉(zhuǎn)連接到渦輪的軸的第二 電機(jī)；所述第二電機(jī)配置為通過渦輪吸取排氣流能量產(chǎn)生電能。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還配置為供應(yīng)第二電機(jī)產(chǎn)生的電能的至少一部分到旋轉(zhuǎn)連接到壓縮機(jī)的軸的電機(jī)。
7. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括儲(chǔ)能裝置，所述控制系統(tǒng)還配置為供應(yīng)第二電機(jī)產(chǎn)生的電能的至少一部分到儲(chǔ)能裝置。
8. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，壓縮機(jī)和渦輪不圍繞相同的旋轉(zhuǎn)軸 旋轉(zhuǎn)。
9. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸不與渦輪的旋轉(zhuǎn)軸 平行。
10.如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，渦輪不與車輛推進(jìn)系統(tǒng)的任何進(jìn)氣 壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)連接。
11. 一種車輛推進(jìn)系統(tǒng)，包括 具有至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)； 可操作以選擇性地至少允許進(jìn)氣進(jìn)入汽缸的進(jìn)氣門； 可操作以選擇性地從汽缸排出燃燒產(chǎn)物的排氣門； 經(jīng)進(jìn)氣門與汽缸連通的進(jìn)氣壓縮機(jī)； 經(jīng)排氣門與汽缸連通的排氣渦輪；及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)配置為至少在一定工況下以不同于渦輪的轉(zhuǎn)速操作壓縮 機(jī)，并響應(yīng)于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在進(jìn)氣門和排氣門之間的開啟重疊量。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還配置為響應(yīng)于發(fā) 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)開啟重疊量。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括旋轉(zhuǎn)分離的進(jìn)氣壓縮機(jī)和排氣渦輪的內(nèi)燃機(jī)壓縮系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，提供一種車輛推進(jìn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；可操作以選擇性地至少允許進(jìn)氣進(jìn)入汽缸的進(jìn)氣門；可操作以選擇性地從汽缸排出燃燒產(chǎn)物的排氣門；經(jīng)進(jìn)氣門與汽缸連通的進(jìn)氣壓縮機(jī)；經(jīng)排氣門與汽缸連通的排氣渦輪；及控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)配置為至少在一定工況下以不同于渦輪的轉(zhuǎn)速操作壓縮機(jī)，并響應(yīng)于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在進(jìn)氣門和排氣門之間的開啟重疊量。
文檔編號(hào)F02B37/04GK101424212SQ200810175198
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者戈皮昌德拉·蘇尼爾, 約翰·D·拉塞爾 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司