包括熱機(jī)和電壓縮機(jī)的組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組件(1)，其包括：進(jìn)氣回路(4)，在空氣入口(11)和連接至熱機(jī)(2)的入口的出口之間延伸；排氣回路(6)，在連接至熱機(jī)(2)的出口的入口和排氣出口(13)之間延伸；所述熱機(jī)(2)；返回環(huán)路(22)，允許排氣回路(6)中的全部或一些排氣在熱機(jī)(2)的上游被重新注入；和電壓縮機(jī)(30)，布置在組件(1)中以使得能夠接收在返回環(huán)路(22)中再循環(huán)的氣體。
【專利說(shuō)明】包括熱機(jī)和電壓縮機(jī)的組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的主題是包括熱機(jī)和電壓縮機(jī)的組件，以及該組件的控件，特別是在瞬態(tài)階段中。該組件可被承載在車輛上。
[0002]在本發(fā)明的含義中，瞬態(tài)階段是其中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩設(shè)定點(diǎn)增加的階段，與其中設(shè)定點(diǎn)恒定的穩(wěn)態(tài)階段相反。

【背景技術(shù)】
[0003]車輛中已知的實(shí)踐是使用包括在空氣入口和連接至熱機(jī)入口的出口之間延伸的進(jìn)氣回路、熱機(jī)、在連接至熱機(jī)出口的入口和排氣出口之間延伸的排氣回路、以及允許排氣回路中的一些或全部排氣在熱機(jī)上游被重新注入的返回環(huán)路的組件。
[0004]返回環(huán)路通常定位為使得其在排氣回路中的入口位于渦輪下游，且其在進(jìn)氣回路中的出口位于布置在進(jìn)氣回路中的機(jī)械壓縮機(jī)的上游。由于該布局，返回環(huán)路被稱作LP( “低壓”)返回環(huán)路。
[0005]在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)“上游”和“下游”被關(guān)于氣體循環(huán)通過(guò)組件所沿的方向限定。
[0006]具有這樣的LP返回環(huán)路的組件提供了眾多優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠湓试S發(fā)動(dòng)機(jī)貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)的操作范圍確保再循環(huán)通過(guò)返回環(huán)路的氣體的水平(更通常地稱作EGR水平)，特別地是在低速和高載荷下。
[0007]盡管如此，這樣的LP返回環(huán)路確實(shí)具有關(guān)于再循環(huán)通過(guò)該返回環(huán)路的氣體所遵循的路徑的長(zhǎng)度方面、計(jì)量來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的氣體(下文中也稱作“新鮮空氣”)和已經(jīng)在返回環(huán)路中再循環(huán)的氣體的比例方面的劣勢(shì)。這些劣勢(shì)并不非常適于高載荷時(shí)瞬態(tài)階段中的操作，以及在位于返回環(huán)路中的閥打開以使得氣體再循環(huán)通過(guò)所述環(huán)路之后的階段。
[0008]其中排氣回路中的入口位于渦輪上游且進(jìn)氣回路中的出口位于機(jī)械壓縮機(jī)下游的返回環(huán)路(也稱作HP (高壓)返回環(huán)路)的使用使得能夠減少再循環(huán)通過(guò)該環(huán)路的氣體必須遵循的路徑的長(zhǎng)度，但仍具有其他劣勢(shì)。
[0009]存在享受允許排氣氣體在熱機(jī)中令人滿意的再循環(huán)(即使是在瞬態(tài)階段中)的組件的好處的需求，該瞬態(tài)階段諸如其中排氣氣體在組件的返回環(huán)路中再循環(huán)的階段或載荷下的加速階段。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目標(biāo)是滿足該需求，且本發(fā)明根據(jù)其一個(gè)方面，使用一組件實(shí)現(xiàn)了該目標(biāo)，該組件包括:
[0011]-進(jìn)氣回路，在空氣入口和連接至熱機(jī)的入口的出口之間延伸；
[0012]-排氣回路，在連接至熱機(jī)的出口的入口和排氣氣體出口之間延伸；
[0013]-所述熱機(jī)；
[0014]-返回環(huán)路，允許排氣回路中的全部或一些排氣在熱機(jī)的上游重新注入；和
[0015]-電壓縮機(jī)；
[0016]該電壓縮機(jī)位于該組件中，使得其能夠接收再循環(huán)通過(guò)返回環(huán)路的氣體。
[0017]該電壓縮機(jī)允許再循環(huán)通過(guò)返回環(huán)路的全部或一些氣體被壓縮。當(dāng)電壓縮機(jī)在操作時(shí)，其還可通過(guò)吸入這些氣體來(lái)加速通過(guò)返回環(huán)路的排氣氣體的路徑。該電壓縮機(jī)可因此使得能夠通過(guò)減少將這些氣體從發(fā)動(dòng)機(jī)的出口傳輸直至其被重新注入發(fā)動(dòng)機(jī)中所花費(fèi)的時(shí)間來(lái)改進(jìn)在瞬態(tài)階段中再循環(huán)通過(guò)熱機(jī)的氣體(或EGR)的比例。
[0018]由于從瞬態(tài)階段開始起即獲得的該EGR比例，發(fā)動(dòng)機(jī)可被保護(hù)免于沖擊/震動(dòng)，而同時(shí)動(dòng)態(tài)地確保希望的性能。
[0019]獲得的該組件還相對(duì)緊湊。
[0020]該電壓縮機(jī)例如由具有在2至5kw之間、或甚至高達(dá)50kw的標(biāo)稱功率的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
[0021]驅(qū)動(dòng)電壓縮機(jī)的電馬達(dá)可為可變磁滯馬達(dá)。
[0022]熱機(jī)可為內(nèi)燃熱機(jī)。其例如是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。替換地，其可為多燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)可以可替換燃料運(yùn)行(乙醇、LPG、NGV氣體)。
[0023]進(jìn)氣回路可包括機(jī)械壓縮機(jī)，且排氣回路可包括渦輪，返回環(huán)路具有在排氣回路中位于渦輪下游的入口以及在進(jìn)氣回路中位于機(jī)械壓縮機(jī)上游的出口。返回環(huán)路繼而是LP返回環(huán)路，如上文所述的。
[0024]在瞬態(tài)階段之外，機(jī)械壓縮機(jī)可被用于壓縮在返回環(huán)路中再循環(huán)的氣體和/或來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的氣體，且通過(guò)由該操作產(chǎn)生的吸入效應(yīng)來(lái)促進(jìn)EGR氣體的循環(huán)。
[0025]機(jī)械壓縮機(jī)可連接至渦輪且由其驅(qū)動(dòng)，機(jī)械壓縮機(jī)和渦輪繼而形成渦輪增壓器。替換地，機(jī)械壓縮機(jī)可由熱機(jī)驅(qū)動(dòng)，特別地經(jīng)由皮帶。
[0026]返回環(huán)路可包括空氣或水熱交換器，用于在將排氣和新鮮空氣混合之前以及在將它們重新注入熱機(jī)之前冷卻排氣。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，電壓縮機(jī)定位在返回環(huán)路之外，具有通過(guò)在返回環(huán)路中開始的入口管連接至返回環(huán)路的入口。根據(jù)該第一實(shí)施例，壓縮機(jī)可使得其出口通過(guò)出口管連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的入口。
[0028]根據(jù)該第一實(shí)施例，電壓縮機(jī)可既不位于進(jìn)氣回路中，也不位于返回環(huán)路中，使得入口管和出口管形成允許在返回環(huán)路中位于入口管上游的氣體到達(dá)熱機(jī)的附加路徑。
[0029]出口管例如直接敞開到進(jìn)氣歧管中，所述進(jìn)氣歧管允許氣體至熱機(jī)的燃燒腔室。以該方式，由于EGR氣體被重新注入熱機(jī)中而不遵循進(jìn)氣回路，這些氣體不干擾在進(jìn)氣回路中循環(huán)的新鮮空氣。由此，機(jī)械壓縮機(jī)中新鮮空氣的流速可以是優(yōu)化的。
[0030]由入口管、電壓縮機(jī)和出口管形成的附加路徑可表現(xiàn)為類似HP返回環(huán)路，使得根據(jù)該第一實(shí)施例的組件具有LP返回環(huán)路和偽HP返回環(huán)路。
[0031 ] 將返回環(huán)路連接至電壓縮機(jī)入口的入口管可從熱交換器的下游開始。
[0032]出口管可包括循環(huán)通過(guò)熱交換器的部分。
[0033]根據(jù)該第一實(shí)施例，氣體經(jīng)由電壓縮機(jī)的再循環(huán)可由此伴隨有這些氣體的兩次相繼的冷卻，允許這些氣體在重新注入發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)具有合適的溫度。
[0034]根據(jù)第一實(shí)施例，該組件可包括閥的系統(tǒng)，其配置為將在返回環(huán)路中再循環(huán)的氣體從排氣回路朝向電壓縮機(jī)的入口管或朝向進(jìn)氣回路引導(dǎo)。
[0035]根據(jù)閥的系統(tǒng)的一個(gè)構(gòu)型，在返回環(huán)路中再循環(huán)的全部氣體可朝向電壓縮機(jī)引
Q
寸ο
[0036]根據(jù)閥的系統(tǒng)的另一個(gè)構(gòu)型，在返回環(huán)路中再循環(huán)的全部氣體可朝向進(jìn)氣回路引導(dǎo)，即，電壓縮機(jī)不被供給有EGR氣體。
[0037]一種構(gòu)型是可行的，在該構(gòu)型中在返回環(huán)路中再循環(huán)的一部分氣體被朝向進(jìn)氣回路引導(dǎo)，而所述氣體的另一部分被朝向電壓縮機(jī)引導(dǎo)。朝向進(jìn)氣回路引導(dǎo)的氣體的部分和朝向電壓縮機(jī)引導(dǎo)的氣體的部分之間的比值可隨時(shí)間變化，例如在從瞬態(tài)階段切換至穩(wěn)態(tài)階段時(shí)變化，且反之亦然。
[0038]閥的系統(tǒng)例如包括位于通向電壓縮機(jī)的入口管中的閥，以及布置在返回環(huán)路中位于入口管下游的另一閥。
[0039]替換地，三通閥可位于返回環(huán)路中在入口管開始的點(diǎn)處。一個(gè)通路可由位于入口管上游的返回環(huán)路的部分形成，另一通路可由位于入口管下游的返回環(huán)路的部分形成，而三通閥的最后一個(gè)通路可由入口管形成。
[0040]根據(jù)第二實(shí)施例，電壓縮機(jī)可位于進(jìn)氣回路中，返回環(huán)路具有在電壓縮機(jī)的上游敞開到進(jìn)氣回路的第一出口，以及在電壓縮機(jī)下游敞開到進(jìn)氣回路中的第二出口。第二出口可在進(jìn)氣歧管上游敞開到進(jìn)氣歧管中，該進(jìn)氣歧管吸入氣體至熱機(jī)的燃燒腔室。
[0041]返回環(huán)路的第一和第二出口可為該返回環(huán)路僅有的出口。
[0042]根據(jù)該第二實(shí)施例，電壓縮機(jī)可在再循環(huán)通過(guò)返回環(huán)路的氣體之外或獨(dú)立于這些EGR氣體地接收來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的新鮮空氣。根據(jù)該第二實(shí)施例，電壓縮機(jī)因此具有兩個(gè)入口:新鮮空氣入口和EGR氣體入口。
[0043]返回環(huán)路的第一和第二出口可在機(jī)械壓縮機(jī)的上游敞開到進(jìn)氣回路中。
[0044]電壓縮機(jī)和機(jī)械壓縮機(jī)可兩者都位于根據(jù)該第二實(shí)施例的進(jìn)氣回路中，電壓縮機(jī)布置在機(jī)械壓縮機(jī)上游。
[0045]進(jìn)氣回路可包括從電壓縮機(jī)上游開始、且在電壓縮機(jī)的下游敞開的旁通支路。該旁通支路(或“旁通部”，如在英文中更常稱作的)可允許進(jìn)入進(jìn)氣回路的新鮮空氣繞過(guò)電壓縮機(jī)。
[0046]根據(jù)該第二實(shí)施例，該組件可包括閥的系統(tǒng)，其構(gòu)型為將在返回環(huán)路中再循環(huán)的氣體朝向所述環(huán)路的第一或第二出口引導(dǎo)。
[0047]還是根據(jù)該第二實(shí)施例，閥的系統(tǒng)還可構(gòu)型為將來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的氣體引導(dǎo)進(jìn)入旁通支路或朝向電壓縮機(jī)。
[0048]根據(jù)閥的系統(tǒng)的一個(gè)構(gòu)型，在返回環(huán)路中再循環(huán)的全部氣體被朝向第一出口引導(dǎo)，以供給至電壓縮機(jī)。
[0049]根據(jù)該閥的系統(tǒng)的另一構(gòu)型，再循環(huán)通過(guò)返回環(huán)路的全部氣體被朝向第二出口引導(dǎo)，使得這些氣體不流經(jīng)電壓縮機(jī)。
[0050]一種構(gòu)型是可行的，在該構(gòu)型中在返回環(huán)路中再循環(huán)的一部分氣體被朝向第一出口引導(dǎo)，而所述氣體的另一部分被朝向第二出口引導(dǎo)。朝向第一出口引導(dǎo)的氣體的部分和朝向第二出口引導(dǎo)的這些氣體的部分之間的比值可隨時(shí)間變化，例如在從瞬態(tài)階段變?yōu)榉€(wěn)態(tài)階段時(shí)變化，且反之亦然。
[0051 ] 在上述的每一種構(gòu)型中，閥的系統(tǒng)可允許來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的全部或一些氣體循環(huán)通過(guò)電壓縮機(jī)，或使用旁通支路繞過(guò)電壓縮機(jī)。
[0052]當(dāng)電壓縮機(jī)接收在返回環(huán)路中再循環(huán)的氣體和來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的氣體兩者時(shí)，新鮮空氣和EGR氣體的均勻混合物可在進(jìn)氣回路中迅速地循環(huán)。
[0053]該閥的系統(tǒng)可包括在靠近第一出口的返回環(huán)路的部分中的閥、在靠近第二出口的返回環(huán)路的部分中的閥、在旁通支路中的閥、以及在進(jìn)氣回路中位于旁通支路的入口下游且直接位于電壓縮機(jī)的入口處的閥。
[0054]替換地，三通閥可設(shè)置在返回環(huán)路中，一個(gè)通路對(duì)應(yīng)于第一出口、另一通路對(duì)應(yīng)于第二出口、而又一通路對(duì)應(yīng)于位于第一和第二出口之間的支路上游的返回環(huán)路的部分。
[0055]還可存在位于支路處在旁通支路和敞開到電壓縮機(jī)的入口中的進(jìn)氣回路的部分之間的三通閥。替換地，敞開到電壓縮機(jī)的入口中的進(jìn)氣回路的部分可沒(méi)有任何閥。
[0056]在本發(fā)明的另一方面中還涉及一組件，其包括:
[0057]-進(jìn)氣回路，在空氣入口和連接至熱機(jī)的入口的出口之間延伸；
[0058]-排氣回路，在連接至熱機(jī)的出口的入口和排氣氣體出口之間延伸；
[0059]-所述熱機(jī)；
[0060]-返回環(huán)路，允許排氣回路中的全部或一些排氣在熱機(jī)的上游重新注入；和
[0061]-電壓縮機(jī)；
[0062]該電壓縮機(jī)位于組件中，以使得至少接收再循環(huán)通過(guò)返回環(huán)路的氣體和/或來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的氣體。
[0063]上述全部或部分特征應(yīng)用于本發(fā)明的其他方面。
[0064]根據(jù)其另一方面，本發(fā)明還涉及一種用于供給并入在組件中的電壓縮機(jī)的方法，該組件包括:
[0065]-進(jìn)氣回路，在空氣入口和連接至熱機(jī)的入口的出口之間延伸；
[0066]-排氣回路，在連接至熱機(jī)的出口的入口和排氣氣體出口之間延伸；
[0067]-所述熱機(jī)；
[0068]-返回環(huán)路，允許排氣回路中的全部或一些排氣在熱機(jī)的上游重新注入；和
[0069]-電壓縮機(jī)；
[0070]在該方法中電壓縮機(jī)至少供給有在返回環(huán)路中再循環(huán)的氣體和/或來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的氣體。
[0071]該組件可如前文所述。
[0072]在其另一方面中，本發(fā)明的另一主題是一種用于控制如上文中限定的組件的方法，在該方法中，在瞬態(tài)階段中電壓縮機(jī)被激活，且用于壓縮在返回環(huán)路中再循環(huán)的全部或部分氣體。
[0073]該電壓縮機(jī)還可(或替換地)接收來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的氣體，且該電壓縮機(jī)可壓縮所述氣體。
[0074]例如，瞬態(tài)階段可對(duì)應(yīng)于車輛的載荷下的加速，在該車輛中并入有組件，或可示例性地對(duì)應(yīng)于返回環(huán)路中排氣氣體再循環(huán)的開始。
[0075]瞬態(tài)階段可之后是穩(wěn)態(tài)階段，在穩(wěn)態(tài)階段中該組件被控制為使得電壓縮機(jī)不被提供有在返回環(huán)路中再循環(huán)的氣體和/或來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的氣體。
[0076]該組件可包括閥的系統(tǒng)，特別地為如上所述的，且在瞬態(tài)階段中，該閥的系統(tǒng)可具有一構(gòu)型，使得電壓縮機(jī)接收:
[0077]-根據(jù)第一實(shí)施例，在返回環(huán)路中再循環(huán)的全部氣體，和
[0078]-根據(jù)第二實(shí)施例，在返回環(huán)路中再循環(huán)的全部氣體和來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的全部新鮮空氣。
[0079]當(dāng)變動(dòng)至穩(wěn)態(tài)階段時(shí)，閥的系統(tǒng)的構(gòu)型可被改動(dòng)，使得:
[0080]-根據(jù)第一實(shí)施例，在返回環(huán)路中再循環(huán)的氣體的較大部分不循環(huán)通過(guò)電壓縮機(jī)，但仍然被在機(jī)械壓縮機(jī)的上游重新注入，和
[0081]-根據(jù)第二實(shí)施例，在返回環(huán)路中再循環(huán)的氣體的較大部分循環(huán)通過(guò)第二出口，以在電壓縮機(jī)的下游以及在機(jī)械壓縮機(jī)的上游敞開，且新鮮空氣的較大部分循環(huán)通過(guò)旁通支路。
[0082]在穩(wěn)態(tài)階段中，閥的系統(tǒng)的構(gòu)型可使得:
[0083]-根據(jù)第一實(shí)施例，在返回環(huán)路中再循環(huán)的全部氣體繼而循環(huán)進(jìn)入進(jìn)氣回路中，且不進(jìn)入電壓縮機(jī)中，和
[0084]-根據(jù)第二實(shí)施例，在返回環(huán)路中再循環(huán)的全部氣體經(jīng)由第二入口進(jìn)入進(jìn)氣回路，且來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的全部氣體循環(huán)進(jìn)入旁通支路。
[0085]根據(jù)該方法，該組件在穩(wěn)態(tài)階段中等價(jià)于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、不具有電壓縮機(jī)的組件。
[0086]在穩(wěn)態(tài)階段中，電壓縮機(jī)可被禁用。
[0087]根據(jù)該方法，電壓縮機(jī)可被在渦輪增壓器啟動(dòng)階段中使用，且繼而一旦該渦輪增壓器恰當(dāng)?shù)夭僮?，則被禁用。
[0088]在上述的全部實(shí)施例中，催化轉(zhuǎn)化器可設(shè)置在排氣回路中，且返回環(huán)路的入口可位于該催化轉(zhuǎn)化器下游。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0089]本發(fā)明可通過(guò)閱讀其一些非限制性實(shí)施例的下列描述以及研宄附圖而更好地理解，其中:
[0090]圖1示意地示出根據(jù)第一實(shí)施例的組件，和
[0091]圖2示意地示出根據(jù)第二實(shí)施例的組件。

【具體實(shí)施方式】
[0092]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的組件I。該組件I包括機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃熱機(jī)2。該發(fā)動(dòng)機(jī)2包括具有多個(gè)汽缸的燃燒室3，在所述的示例中有4個(gè)汽缸，該燃燒室意圖接收氧化劑和燃料的混合物。在所述的示例中，燃料是汽油，但本發(fā)明不限制于這樣的燃料的示例，而是例如可類似地應(yīng)用于將柴油用作燃料的用途。氧化劑例如是純空氣或空氣/EGR混合物。
[0093]汽缸中的燃燒產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)2的功。發(fā)動(dòng)機(jī)2以常規(guī)方式操作:氣體被吸入燃燒室3中，在燃燒室3中它們被壓縮、燃燒且繼而以排氣的形式排出。
[0094]該發(fā)動(dòng)機(jī)3具有連接至發(fā)動(dòng)機(jī)2中的進(jìn)氣回路4的入口以及連接至排氣回路6的出口。
[0095]進(jìn)氣回路的入口 11限定了新鮮空氣進(jìn)入組件I所經(jīng)由的入口，而排氣回路6的出口 13限定了排氣被從組件I移出所經(jīng)由的出口。
[0096]在所述的示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)2中的進(jìn)氣回路4包括用于供給氣體(氣體流由箭頭Fl示出)的進(jìn)氣管8、用于供給氣體的機(jī)械壓縮機(jī)9 (其在該示例中為渦輪增壓器)、以及熱交換器10，該熱交換器10允許來(lái)自機(jī)械壓縮機(jī)9的氣體被冷卻。該熱交換器10通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員以縮寫“CAC”指代，其意思為“增壓空氣冷卻器”;這是因?yàn)槠淠康氖抢鋮s進(jìn)氣且特別地冷卻空氣，而空氣被認(rèn)為是被增壓的，因?yàn)榭諝獗粔嚎s。在CAC 5的出口處，氣體通入發(fā)動(dòng)機(jī)2的入口中，其由允許氣體進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)2的燃燒室3的進(jìn)氣歧管12形成。歧管12因此形成進(jìn)氣箱，用于允許氣體進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)2的汽缸蓋中。
[0097]在允許氣體進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)2的進(jìn)氣歧管12的上游，進(jìn)氣回路4可包括閥15，閥15包括蝶型的活門，其功用是調(diào)節(jié)氣體的流速，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)速度；該閥15被發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(通常以其英語(yǔ)縮寫ECU指代，其意思為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)控制，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。
[0098]來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)2的出口由排氣歧管17形成。排氣歧管17連接至形成排氣回路6的一部分的排氣道或管18。排氣回路6還包括渦輪20，其與進(jìn)氣的機(jī)械壓縮機(jī)9 一體地旋轉(zhuǎn)，且與其形成渦輪增壓器。渦輪20由排氣道18的排氣驅(qū)動(dòng)，排氣流由箭頭F2示意地指示。
[0099]組件I還包括返回環(huán)路22，返回環(huán)路22允許循環(huán)通過(guò)排氣回路6的全部或一些排氣被重新注入發(fā)動(dòng)機(jī)2中。該返回環(huán)路包括引導(dǎo)被重新注入發(fā)動(dòng)機(jī)2中的排氣的管23。返回環(huán)路22具有在排氣回路6中的入口 24，來(lái)自排氣回路6的排氣在在出口 13處被移除之前經(jīng)由入口 24流出。返回環(huán)路22的入口 24可定位為靠近該出口 13，且位于在排氣回路6中存在的催化轉(zhuǎn)化器21的下游。
[0100]圖1中的示例中的返回環(huán)路22包括敞開到進(jìn)氣回路4中的出口 25，且經(jīng)由該出口 25，排氣在發(fā)動(dòng)機(jī)2的上游被重新注入。在該情形中該出口 25定位在機(jī)械壓縮機(jī)9的上游。在該示例中返回環(huán)路22是LP返回環(huán)路。
[0101]返回環(huán)路22在圖1的示例中還包括水冷或空冷熱交換器27，用于冷卻在環(huán)路22中再循環(huán)的排氣。
[0102]根據(jù)圖1的實(shí)施例，該組件還包括電壓縮機(jī)30。該壓縮機(jī)由電馬達(dá)(未示出)驅(qū)動(dòng)，電馬達(dá)的控制例如經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)行。
[0103]根據(jù)第一實(shí)施例，電壓縮機(jī)30位于返回環(huán)路22之外，且由入口管32連接至返回環(huán)路22。入口管32在圖1的示例中在熱交換器27的下游在返回環(huán)路22中開始。
[0104]電壓縮機(jī)30還被出口管34連接至進(jìn)氣歧管12，出口管34的一部分被接收在熱交換器27中。
[0105]根據(jù)該第一實(shí)施例，存在附加的再循環(huán)路徑，其允許離開發(fā)動(dòng)機(jī)2的氣體沿環(huán)路22的一部分、入口管32、電壓縮機(jī)30和出口管34行進(jìn)，且被重新注入發(fā)動(dòng)機(jī)2中。沿該附加的路徑，氣體相繼地兩次通過(guò)熱交換器27。
[0106]如圖1所示的，組件I可包括閥的系統(tǒng)，其允許在入口管32的上游在環(huán)路22中再循環(huán)的全部或一些氣體被選擇性地引導(dǎo)進(jìn)入所述入口管32或進(jìn)入進(jìn)氣回路4中。該示例中閥的系統(tǒng)包括三通閥36，其一個(gè)通路由返回環(huán)路22的在入口管32上游的部分形成，其另一通路由返回環(huán)路22的在入口管32下游的部分形成，且其剩余的通路由入口管32形成。
[0107]現(xiàn)在將描述圖1中的組件I工作的方式。在瞬態(tài)階段中，電壓縮機(jī)30被激活，且三通閥36被操作為使得在環(huán)路22中再循環(huán)的氣體被引導(dǎo)到入口管32中，且被電壓縮機(jī)30壓縮。這些經(jīng)壓縮的氣體繼而由出口管34直接重新注入進(jìn)氣歧管12中，在進(jìn)氣歧管12中，它們和新鮮空氣混合。這繼而確保了發(fā)動(dòng)機(jī)2中的EGR的優(yōu)化比例。組件I的該構(gòu)型可保持持續(xù)數(shù)秒。
[0108]三通閥36可繼而操作為使得在進(jìn)氣管22中循環(huán)的排氣的量逐漸地減小，且重新注入進(jìn)氣回路2中的該氣體的量相應(yīng)地增加。
[0109]最后，三通閥36可采用一構(gòu)型，在該構(gòu)型中，被排氣完全地遵循返回環(huán)路22，電壓縮機(jī)30則被禁用。這則例如是穩(wěn)態(tài)階段。
[0110]現(xiàn)在將參照?qǐng)D2描述本發(fā)明的第二實(shí)施例(其關(guān)于電壓縮機(jī)30的位置不同于參照?qǐng)D1所描述的實(shí)施例)。在該示例中，電壓縮機(jī)30定位在進(jìn)氣回路4中位于機(jī)械壓縮機(jī)9上游。
[0111]仍在該示例中，進(jìn)氣回路4包括旁通支路40，其入口 41位于電壓縮機(jī)30上游且其出口 42位于電壓縮機(jī)30下游以及機(jī)械壓縮機(jī)9的上游。旁通支路40因此允許來(lái)自進(jìn)氣回路的入口的氣體繞過(guò)電壓縮機(jī)30。
[0112]仍在圖2中，返回環(huán)路22包括兩個(gè)不同的出口 44和45。
[0113]第一出口 44在電壓縮機(jī)30上游以及旁通管40上的入口 41的下游敞開到進(jìn)氣回路4中，而第二出口 45在電壓縮機(jī)30的下游敞開到進(jìn)氣回路4中。
[0114]如圖2所示，可提供閥的系統(tǒng)。該閥的系統(tǒng)在該示例中包括位于返回環(huán)路22中、在第一出口 44和第二出口 45之間的分支處的三通閥46。一個(gè)通路由分支上游的返回環(huán)路22形成，而另兩個(gè)通路分別由每一個(gè)出口 44和45形成。
[0115]該閥的系統(tǒng)還包括位于旁通管40中的閥48。
[0116]在該示例中，不存在將返回環(huán)路22連接至發(fā)動(dòng)機(jī)2的入口的附加路徑。
[0117]該閥的系統(tǒng)可操作為使得電壓縮機(jī)30接收:
[0118]-在返回環(huán)路22中再循環(huán)的氣體和來(lái)自進(jìn)氣回路4的入口11的氣體兩者，
[0119]-僅在返回環(huán)路22中再循環(huán)的氣體，
[0120]-僅來(lái)自進(jìn)氣回路4的入口11的氣體。
[0121]現(xiàn)在將描述圖2中的組件I在高載瞬態(tài)階段中如何工作的一個(gè)示例。
[0122]三通閥46和閥48可繼而操作為使得在環(huán)路22中再循環(huán)的全部氣體和全部新鮮空氣被朝向電壓縮機(jī)30引導(dǎo)，且被其壓縮。這樣促進(jìn)新鮮空氣和EGR氣體的均勻混合物通過(guò)進(jìn)氣回路4的迅速循環(huán)。
[0123]當(dāng)該瞬態(tài)階段結(jié)束時(shí)，閥48可被逐漸地關(guān)閉，且三通閥46的構(gòu)型可逐漸地變動(dòng)，直至新鮮空氣僅循環(huán)通過(guò)旁通管40，且EGR氣體僅在第二出口 45中循環(huán)。在穩(wěn)態(tài)階段中，電壓縮機(jī)30可因此被短路。組件I因此表現(xiàn)為類似不具有電壓縮機(jī)30以及具有LP返回環(huán)路的組件。
[0124]本發(fā)明不限制至上文中剛剛描述的示例。
[0125]除非另作說(shuō)明，表述“包括”被理解為和表述“包括至少一個(gè)”同義。
【權(quán)利要求】
1.一種組件(1)，包括: -進(jìn)氣回路(4)，在空氣入口(11)和連接至熱機(jī)⑵的入口的出口之間延伸； -排氣回路(6)，在連接至熱機(jī)⑵的出口的入口和排氣氣體出口(13)之間延伸； -所述熱機(jī)⑵； -返回環(huán)路(22)，允許排氣回路￠)中的全部或一些排氣在熱機(jī)(2)的上游重新注入；和 -電壓縮機(jī)(30); 該電壓縮機(jī)(30)位于組件(I)中，使得能夠接收再循環(huán)通過(guò)返回環(huán)路(22)的氣體，該電壓縮機(jī)(30)位于進(jìn)氣回路(4)中，返回環(huán)路(22)具有: -第一出口(44)，在電壓縮機(jī)(30)的上游敞開到進(jìn)氣回路⑷中，和 -第二出口(45)，在電壓縮機(jī)(30)的下游和歧管的上游敞開到進(jìn)氣回路⑷中，該歧管允許氣體進(jìn)入熱機(jī)(2)的燃燒室中。
2.如權(quán)利要求1所述的組件，該進(jìn)氣回路(4)包括機(jī)械壓縮機(jī)(9)，且排氣回路(4)包括渦輪(20)，返回環(huán)路(22)具有在渦輪下游的入口(24)以及在機(jī)械壓縮機(jī)(9)上游的其出口 (44,45) ο
3.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的組件，返回環(huán)路(22)的第一出口(44)和第二出口(45)為該返回環(huán)路(22)僅有的出口。
4.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的組件，該進(jìn)氣回路(4)包括從電壓縮機(jī)(30)上游開始且在電壓縮機(jī)(30)下游敞開的旁通支路(40)。
5.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的組件，其包括閥(46、48)的系統(tǒng)，其構(gòu)型為將在返回環(huán)路(22)中再循環(huán)的氣體朝向所述環(huán)路(22)的第一出口(44)或第二出口(45)引導(dǎo)。
6.如權(quán)利要求4和5所述的組件，該閥(46、48)的系統(tǒng)還構(gòu)型為將來(lái)自進(jìn)氣回路(4)的入口(11)的氣體引導(dǎo)進(jìn)入旁通支路(40)中或進(jìn)入電壓縮機(jī)(30)中。
7.—種用于控制如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的組件(I)的方法，其中在瞬態(tài)階段中電壓縮機(jī)(30)被激活且用于壓縮在返回環(huán)路(22)中再循環(huán)的全部或一些氣體。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述電壓縮機(jī)(30)還接收來(lái)自進(jìn)氣回路(4)的入口(11)的氣體，且其中該電壓縮機(jī)(30)還壓縮所述氣體。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其中該瞬態(tài)階段之后是穩(wěn)態(tài)階段，在穩(wěn)態(tài)階段中該組件(I)被控制為使得電壓縮機(jī)(30)不被提供有在返回環(huán)路(22)中再循環(huán)的氣體或來(lái)自進(jìn)氣回路⑷的入口(11)的氣體。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述電壓縮機(jī)(30)在穩(wěn)態(tài)階段中被禁用。
11.如權(quán)利要求7至10中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述電壓縮機(jī)(30)被可變磁滯馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F02M25/07GK104471230SQ201380037409
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】P.盧茨, S.波特奧, A.拉姆塞耶 申請(qǐng)人:法雷奧電機(jī)控制系統(tǒng)公司