[发明专利]具有独立的节气门歧管体容积的歧管直接增压辅助装置

说明书

本发明公开了一种调节通过两个进气通道的进气气流的方法和系统。响应于扭矩需求增加，可以引导进气气流通过包括排气驱动的涡轮增压器压缩器的第一进气通道和包括电动压缩器的第二进气通道。此外，涡轮增压器的压缩器增加转速之后，可以再次引导进气气流通过第一进气通道以进一步增加增压。

【技术领域】

本发明涉及具有独立的节气门歧管体容积的歧管直接增压辅助装置。

【背景技术】

涡轮增压发动机利用涡轮增压器来压缩进气并增加发动机的功率输出。涡轮增压器可以使用排气驱动的涡轮来驱动压缩进气的压缩器。随着压缩器转速的增加，向发动机提供的增压增加。一旦接收到增加扭矩的需求，涡轮和压缩器可能需要花费一定量的时间来加速并提供需要的增压。这种涡轮增压器响应的延迟(称为涡轮迟滞)可能导致延迟地提供需要的发动机功率。发动机进气系统的容积(volume)也可能使得压缩该容积的空气时间延迟。这样，涡轮迟滞以及进气系统容积的增加可能导致发动机扭矩响应延迟。

解决涡轮迟滞和发动机扭矩响应延迟的其它尝试包括在主进气通道上设置电动辅助压缩器。虽然电动压缩器可以提供额外的增压，但是电动压缩器仍然需要压缩整个进气系统内容纳的空气，从而延迟扭矩响应。减小发动机扭矩响应延迟的另一种方法包括利用其中沿进气路线并联或串联设置两个涡轮的双涡轮增压器设置。虽然增加第二涡轮增压器可以减小涡轮迟滞，但是这可能也会增加发动机系统的尺寸和成本。

【发明内容】

在一个示例中，可以通过控制通过发动机的两个进气流动通道的进气流的方法处理上述问题。第一流动通道可以包括涡轮驱动的压缩器而第二流动通道可以包括电动压缩器。一旦接收到增加的扭矩请求，第二流动通道中的电动压缩器可以向发动机进气歧管提供增加的增压。

在一个示例中，响应于驾驶员踩加速器踏板，可以暂时打开排气驱动的涡轮增压器压缩器下游的第一进气流动通道中的节气门。同时，还可以驱动电动压缩器以通过第二进气流动通道输送气流进入进气歧管，第二流动通道连接在充气冷却器下游的第一流动通道和进气歧管之间。特别地，响应于踩加速器踏板或增加的扭矩需求可以全开节气门并开启电动压缩器。一旦歧管压力增加至大气压，可以关闭节气门并且可以打开压缩器再循环阀同时继续驱动电动压缩器以向进气歧管提供增压空气。这段时间期间，涡轮驱动的压缩器可以增加转速，从而增加第一进气通道中的增压压力。响应于增压压力增加到歧管压力以上，可以打开节气门并且可以关闭压缩器再循环阀以提供需要的增压。这样，可以减小涡轮迟滞，从而减小发动机扭矩响应的延迟。

根据本发明的一方面，提供一种发动机方法，包含：在第一状况期间，引导进气气流通过包括节气门和涡轮驱动的压缩器的第一流动通道；以及在第二状况期间，引导进气气流通过包括电动压缩器的第二流动通道，第二流动通道连接在充气冷却器下游的第一流动通道和进气歧管之间。

根据本发明的一个实施例，引导进气气流通过第一流动通道包括增加节气门的开度。

根据本发明的一个实施例，第一状况包括当扭矩需求小于阈值时。

根据本发明的一个实施例，引导进气气流通过第二流动通道包括驱动电动压缩器并且当歧管压力处于或高于阈值压力时关闭节气门并且打开压缩器再循环阀。

根据本发明的一个实施例，第二状况包括当扭矩需求高于阈值时。

根据本发明的一个实施例，进一步包含，在第三状况期间，在驱动进气气流通过第二流动通道期间当增压压力高于歧管压力时，打开节气门以引导进气气流通过第一流动通道、停止驱动电动压缩器并关闭压缩器再循环阀。

根据本发明的另一方面，提供一种发动机方法，包含：打开压缩器旁通阀引导进气气流通过包括涡轮驱动的压缩器和下游的充气冷却器的流动通道；同时通过电动驱动的压缩器压缩经由充气冷却器冷却的空气并引导其至进气歧管。