[发明专利]具有在全功率阶段时保持运行的辅助压缩机的动力总成

说明书

本发明及一种用于减小机动车辆的动力总成的热机的进气管线(11)中的压降的方法，该机动车辆具有空气涡轮增压器的压缩机(8)和进气管线(11)中的辅助压缩机(9)，该总成在增压运行阶段运行，在该增压运行阶段中，当发送发动机扭矩要求时激活涡轮增压器(4、8)和辅助压缩机(9)，当超过发动机的预定最大功率阈值时，辅助压缩机(9)停止运行或处于怠速运行状态，因此沿进气管线(11)的气流量主要绕过辅助压缩机(9)。根据车辆驾驶员的要求，当超过预定阈值时，使辅助压缩机(9)保持运行，进气管线(11)中的气流量主要通过辅助压缩机(9)。

技术领域

本发明涉及一种动力总成，其具有在全功率阶段保持辅助压缩机运行的辅助压缩机。本发明涉及机动车辆以及汽油或柴油式机动车辆，其配备有涡轮增压器和辅助压缩机。

背景技术

如图1所示，其示出了根据现有技术的增压类型的动力总成，该组件包括与涡轮机4相关联的发动机1和形成涡轮增压器4、8的压缩机8。在排气管道5中，涡轮机4设置在发动机1的出口处的排气歧管3的下游，而在发动机1的进气管道11中，压缩机8设置在进气歧管2或发动机1的进气分配器的上游，蝶形阀6设置在进气歧管2的上游。

涡轮机4包括涡轮机叶轮，该涡轮机叶轮至少部分地回收在通过涡轮机叶轮的排气中产生的动能。涡轮机4通过以轴与压缩机8连成一体来驱动该压缩机8，由新鲜空气穿过的压缩机8用于向发动机1供应由压缩机8压缩的空气。

涡轮增压器4、8的压缩机8的上游是空气过滤器10，而在压缩机8的下游，则被称为增压空气的空气被带入增压空气冷却器7，以冷却离开压缩机8的空气。在进气管道11中，蝶形阀6调节形成发动机的进气口的进气歧管2或发动机1的分配器中的气流量。

动力总成在进气管道中包括辅助压缩机9，有利地是电动压缩机。该辅助压缩机9可与涡轮增压器4、8的压缩机8相关联以增强其作用。正是该辅助压缩机9针对进入发动机1的进气口的空气产生有限持续时间的增压。

存在分流支路12，其围绕着集成有辅助压缩机9的进气管道11的主支路。在辅助压缩机9启动时，可以是被动阀、特别是止回阀的分流阀13防止使空气回流到空气过滤器10。分流阀13也可以是主动阀，例如以受控阀的形式。当辅助压缩机9启动时，该分流阀13防止空气回流到空气过滤器10。

在分流阀13被控制的情况下，阀13、辅助压缩机9和蝶形阀6通过动力总成控制单元的计算机来控制。

在热机的运行阶段中，在大气阶段中，也就是说，在涡轮增压器不运行的情况下，进气的蝶形阀部分地关闭进气，以便在热机的进气歧管中产生真空。在这个使用寿命阶段，蝶阀上游的涡轮增压器的压缩机所产生的增压可忽略不计。因此，在蝶形阀的上游的压力接近环境压力，即100,000帕斯卡或海平面处的1巴。

在要求驾驶员加速时，蝶形阀将完全打开，以使最大量的空气进入燃烧室，并从过渡阶段开始增压阶段。然而，在过渡阶段的开始，例如大约400毫秒，进气歧管中的压力变得等于上游节气门压力，即100,000帕斯卡或1巴。这产生扭矩，称为“及时扭矩”。然后，扭矩将从该瞬时扭矩开始增加，直到达到完全增压阶段所达到的300,000帕斯卡或3巴左右的满负载扭矩。

已知除了涡轮增压器的压缩机之外还使用辅助压缩机，有利地是在完全获得增压阶段之前的过渡阶段开始时使用电动辅助压缩机。电动辅助压缩机通过从加速开始就启动来改善扭矩响应时间。通过非常快速地提供额外的增压，特别是在不到350毫秒的时间内为涡轮增压器的压缩机提供帮助，电动辅助压缩机可以减少增压系统的总体响应时间。

当热机在升压阶段以最大功率运行时，辅助压缩机将停止运转或空转。整个气流从空气滤清器流向涡轮增压器。分流阀，无论是受控阀还是被动阀，都会产生压降。涡轮增压器入口处的压降所产生的真空会降低空气对发动机的填充并降低发动机的功率。