[发明专利]用于升压控制的方法和系统

说明书

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。

技术领域

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

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。