用于喘振控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于喘振控制的方法和系統(tǒng)。提供了用于改善喘振裕度的方法和系統(tǒng)。在穩(wěn)態(tài)的升壓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和軟喘振區(qū)域內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，將壓縮機(jī)再循環(huán)閥保持在半打開位置。閥完全打開以減少硬喘振，或完全關(guān)閉以滿足升壓需求的瞬間增加。
【專利說明】用于喘振控制的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及利用壓縮機(jī)再循環(huán)氣流改善喘振控制的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以被配置有升壓裝置(諸如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器)，用于提供升壓的空氣充氣并改善峰值功率輸出。壓縮機(jī)的使用允許較小排量的發(fā)動(dòng)機(jī)提供與較大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣多的功率，但具有額外的燃料經(jīng)濟(jì)性益處。然而，壓縮機(jī)易于發(fā)生喘振。例如，當(dāng)操作者松開加速器踏板時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣節(jié)氣門關(guān)閉，從而導(dǎo)致通過壓縮機(jī)的向前氣流減少，可能引起壓縮機(jī)喘振。喘振會(huì)導(dǎo)致NVH問題，諸如來自發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的不期望的噪聲。因此，基于氣流和吸氣壓力的狀態(tài)，壓縮機(jī)可能處在軟喘振或硬喘振運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)。在硬喘振期間，壓縮機(jī)允許空氣立即回流通過壓縮機(jī)，從而導(dǎo)致迅速的壓力振蕩。在軟喘振期間，存在相對(duì)較小的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性。
[0003]為解決任一形式的壓縮機(jī)喘振，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以包括耦接在壓縮機(jī)兩端的壓縮機(jī)旁通閥，以便能實(shí)現(xiàn)升壓壓力的迅速衰減。Blaiklock等人在US2012/0014812中示出了這種壓縮機(jī)旁通閥(也被稱為壓縮機(jī)再循環(huán)閥)的一個(gè)示例。其中，壓縮機(jī)旁通閥是打開/關(guān)閉類型的閥，其在穩(wěn)態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間被維持關(guān)閉，并且響應(yīng)于任何喘振的指示而被致動(dòng)為打開。通過打開閥，自壓縮機(jī)排出的空氣的一部分被再循環(huán)至壓縮機(jī)入口。為解決喘振，其他方法可能涉及完全可變閥的使用。
[0004]然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這類系統(tǒng)的潛在問題。作為一個(gè)示例，當(dāng)不存在喘振的指示時(shí)，Blaiklock的閥被保持關(guān)閉，以降低能量損耗和燃料消耗。具體地，如果閥被保持打開(例如，喘振實(shí)際發(fā)生之前減輕喘振傾向)，壓縮機(jī)可能不能提供滿足要求的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩所需的升壓壓力。由于額外壓縮機(jī)功需要通過增加的渦輪功來進(jìn)行補(bǔ)償，因此還會(huì)使燃料經(jīng)濟(jì)性退化。而且，可以需要能量來將閥保持在打開位置。發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，這樣的方法實(shí)際上可以導(dǎo)致更多能量被浪費(fèi)。這是因?yàn)樵陂y保持關(guān)閉時(shí)的穩(wěn)態(tài)狀況期間喘振極限的裕度(margin)會(huì)更小，從而引起頻繁的喘振，并且需要頻繁地打開閥。因此，這會(huì)消耗能量。此外，如果喘振是由于操作者踩踏加速器踏板事件緊隨其后的操作者松開加速器踏板事件引起的，再次需要能量來將閥致動(dòng)為關(guān)閉并增加升壓壓力。這能使扭矩響應(yīng)性退化。具體地，如果通過響應(yīng)于踩踏加速器踏板事件緊隨其后的松開加速器踏板事件而打開閥來避免喘振，將會(huì)需要比在閥沒有完全打開的情況下更多的時(shí)間恢復(fù)升壓壓力并提供發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
[0005]此外,Blaiklock的閥可能不能同等地解決硬喘振和軟喘振。例如，壓縮機(jī)旁通閥的打開以及導(dǎo)致的壓縮機(jī)氣流的迅速增加可以更好地解決在諸如松開加速器踏板的瞬間狀況期間發(fā)生的硬喘振，但不能很好地解決在穩(wěn)態(tài)狀況期間發(fā)生的軟喘振。具體地，如果閥被命令打開，與閥的打開相關(guān)的大吸氣壓力降低可以降低軟喘振狀況期間的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于這些問題，發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，在接收到喘振的指示之前，穩(wěn)態(tài)狀況期間維持閥部分打開并使至少一些壓縮機(jī)氣流再循環(huán)，即使這樣做時(shí)消耗了少量的能量，這也可以是有利的。在一個(gè)示例中，通過一種用于升壓發(fā)動(dòng)機(jī)的方法來解決上述問題，其中升壓發(fā)動(dòng)機(jī)具有壓縮機(jī)再循環(huán)閥，壓縮機(jī)再循環(huán)閥能夠在包括至少完全打開位置、完全關(guān)閉位置和半打開位置的多個(gè)位置之間轉(zhuǎn)變。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包含，使發(fā)動(dòng)機(jī)在無喘振、將壓縮機(jī)出口耦接至壓縮機(jī)入口的閥處于半打開位置的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)；響應(yīng)于不太嚴(yán)重的喘振或無喘振的指示，將閥維持在半打開位置；以及響應(yīng)于更嚴(yán)重的喘振的指示，使閥從半打開位置轉(zhuǎn)變到完全打開位置。以此方式，能夠解決硬和軟喘振，減少了能量使用并同時(shí)改善了扭矩響應(yīng)性。
[0007]例如，升壓發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以包括壓縮機(jī)再循環(huán)閥，其被設(shè)置在將壓縮機(jī)出口耦接至壓縮機(jī)入口的通道中。閥可以在穩(wěn)態(tài)的升壓工況期間具有缺省/默認(rèn)的半打開位置。在沒有致動(dòng)被耦接至閥的外部致動(dòng)器的情況下，通過被預(yù)加載并被預(yù)壓縮的一對(duì)對(duì)置彈簧，可以將閥被動(dòng)地保持在半打開位置。預(yù)加載的彈簧將閥保持在缺省的半打開位置，并使穿過壓縮機(jī)的正常流率能被提供。因此，這增加了硬和軟喘振極限的裕度，從而降低喘振的傾向，并且由此減少對(duì)閥致動(dòng)的需要。通過減少對(duì)閥致動(dòng)的需要同時(shí)改善穩(wěn)態(tài)狀況期間的喘振裕度，減少了能量使用?？梢詫㈤y維持在缺省的半打開位置，以減少軟喘振的發(fā)生。響應(yīng)于硬喘振的指示(諸如在松開加速器踏板期間)，可以在打開方向激勵(lì)外部致動(dòng)器，以使閥從半打開位置移動(dòng)到完全打開位置。通過在更大程度上打開閥，提供壓縮機(jī)流率的迅速增力口，以便大體上立即解決硬喘振。與之相比，響應(yīng)于扭矩需求的突然增加(諸如在踩踏加速器踏板期間)，可以在關(guān)閉方向激勵(lì)外部致動(dòng)器，以使閥從半打開位置移動(dòng)到完全關(guān)閉位置。在本文中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力正迅速增加時(shí)，關(guān)閉閥以實(shí)現(xiàn)升壓壓力的迅速增加。
[0008]以此方式，通過使用在穩(wěn)態(tài)狀況期間部分打開的壓縮機(jī)再循環(huán)閥，改善了喘振裕度，并減少了喘振發(fā)生。另外，當(dāng)喘振(例如，硬喘振)確實(shí)發(fā)生時(shí)，可以使閥迅速轉(zhuǎn)變到完全打開位置，由此改善硬喘振響應(yīng)時(shí)間。同樣，可以使閥迅速轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置，以增加升壓壓力，從而改善瞬間扭矩響應(yīng)和駕駛性能。相比于具有位置限制的常規(guī)的打開/關(guān)閉的壓縮機(jī)喘振閥，半打開模式的并入實(shí)質(zhì)上改善了硬和軟喘振極限的裕度，而不會(huì)消耗額外的能量。這允許三態(tài)閥更好地解決硬喘振和軟喘振。此外，與完全可變閥相比，三態(tài)閥提供更低的成本和復(fù)雜性益處。另外，在大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，該閥消耗顯著更低量的能量。例如，被配置為電子節(jié)氣門體的壓力平衡閥可以完全可變，但是在任何穩(wěn)態(tài)狀況中可以使用非常少的能量。總的來說，能夠利用更簡(jiǎn)單的閥來解決喘振。
[0009]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概述是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹一些概念，這些概念在【具體實(shí)施方式】中被進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保護(hù)的主題的范圍被緊隨【具體實(shí)施方式】之后的權(quán)利要求唯一地限定。此外，要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1示出了包括壓縮機(jī)再循環(huán)閥的升壓發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示例發(fā)動(dòng)機(jī)空氣路徑。
[0011]圖2-3示出了圖1的壓縮機(jī)再循環(huán)閥的詳細(xì)實(shí)施例。
[0012]圖4示出了顯示硬和軟喘振極限的壓縮機(jī)映射圖。
[0013]圖5示出了圖示說明可以執(zhí)行的用于響應(yīng)喘振的指示而調(diào)整圖1-2的壓縮機(jī)再循環(huán)閥的位置的程序的高級(jí)別流程圖。
[0014]圖6示出了根據(jù)本公開的在變換的發(fā)動(dòng)機(jī)工況期間的示例壓縮機(jī)再循環(huán)閥調(diào)整。
[0015]圖7-8示出了圖1的壓縮機(jī)再循環(huán)閥的替代實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下描述涉及用于利用三態(tài)壓縮機(jī)再循環(huán)閥(諸如圖2-3的閥)解決升壓發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(諸如圖1的系統(tǒng))中的壓縮機(jī)喘振的系統(tǒng)和方法?？刂破骺梢员慌渲脼閳?zhí)行控制程序(諸如圖5的程序)，以便基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況調(diào)整閥的位置。在穩(wěn)態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)工況期間以及響應(yīng)于軟喘振，控制器可以將閥保持在缺省的半打開位置。響應(yīng)于硬喘振，可以使閥轉(zhuǎn)變到完全打開位置。與之相比，在扭矩需求的瞬間增加期間，可以使閥轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置?？刂破骺梢詤⒖?jí)嚎s機(jī)映射圖(諸如圖4的映射圖)來確認(rèn)硬和軟喘振狀況。參照?qǐng)D6描述了示例閥調(diào)整。以此方式，更好地解決了喘振，并改善了升壓發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
[0017]圖1描述了用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100。車輛可以是具有與路面接觸的驅(qū)動(dòng)輪的道路車輛。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括發(fā)動(dòng)機(jī)10，發(fā)動(dòng)機(jī)10包含多個(gè)汽缸。圖1詳細(xì)地描述了一個(gè)這樣的汽缸或燃燒室。發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種部件可以由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12控制。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括燃燒室30和活塞36被設(shè)置在其中并被連接至曲軸40的汽缸壁32。燃燒室30被顯示為經(jīng)由各自的進(jìn)氣門152和排氣門154與進(jìn)氣歧管144和排氣歧管148連通。每一個(gè)進(jìn)氣門和排氣門可以通過進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53運(yùn)轉(zhuǎn)。可替代地，進(jìn)氣門和排氣門中的一個(gè)或更多個(gè)可以通過機(jī)電控制的氣門線圈和銜鐵組件運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)氣凸輪51的位置可以由進(jìn)氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57確定。
[0018]燃料噴射器66被示為設(shè)置為將燃料直接噴射到汽缸30內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員稱之為直接噴射?？商娲兀剂峡梢员粐娚渲吝M(jìn)氣道，本領(lǐng)域技術(shù)人員稱之為進(jìn)氣道噴射。燃料噴射器66輸送與來自控制器12的信號(hào)FPW的脈沖寬度成比例地液體燃料。燃料通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌道的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送至燃料噴射器66。自響應(yīng)于控制器12的驅(qū)動(dòng)器68向燃料噴射器66供應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)電流。此外，進(jìn)氣歧管44被示為與可選電子節(jié)氣門62連通，電子節(jié)氣門62調(diào)整節(jié)流板64的位置，以控制到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸30的氣流。這可以包括控制來自進(jìn)氣升壓室146的升壓空氣的氣流。在一些實(shí)施例中，節(jié)氣門62可以被省略，并且可以經(jīng)由單個(gè)空氣進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門(AIS節(jié)氣門)82控制到發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流，其中AIS節(jié)氣門82被耦接至空氣進(jìn)氣通道42并且被布置在升壓室146上游。
[0019]在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10被配置為提供排氣再循環(huán)或EGR。當(dāng)包括EGR時(shí)，經(jīng)由EGR通道135和EGR閥138在空氣進(jìn)氣系統(tǒng)(AIS)節(jié)氣門82下游的位置處從渦輪164下游的排氣系統(tǒng)中的位置向發(fā)動(dòng)機(jī)空氣進(jìn)氣系統(tǒng)提供EGR。當(dāng)存在驅(qū)動(dòng)氣流的壓力差時(shí)，可以將EGR從排氣系統(tǒng)吸到進(jìn)氣空氣系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^部分關(guān)閉AIS節(jié)氣門82來產(chǎn)生壓力差。節(jié)流板84控制壓縮機(jī)162入口處的壓力?？梢噪妱?dòng)控制AIS，并且可以基于可選的位置傳感器88調(diào)整其位置。
[0020]壓縮機(jī)162從空氣進(jìn)氣通道42吸入空氣，供應(yīng)給升壓室146。在一些示例中，空氣進(jìn)氣通道42可以包括具有過濾器的空氣箱(未示出)。排氣使經(jīng)由軸161耦接至壓縮機(jī)162的渦輪164旋轉(zhuǎn)。真空運(yùn)轉(zhuǎn)的廢氣門致動(dòng)器72允許排氣繞過渦輪164，以便能夠在變化的工況下控制升壓壓力。在替代實(shí)施例中，廢氣門致動(dòng)器可以是壓力或電動(dòng)致動(dòng)的。響應(yīng)于增加的升壓需求(諸如在操作者踩踏加速器踏板期間)，可以關(guān)閉廢氣門72(或可以減小廢氣門的打開)。通過關(guān)閉廢氣門，能夠增加渦輪上游的排氣壓力，從而升高渦輪轉(zhuǎn)速和峰值功率輸出。這允許提高升壓壓力。此外，當(dāng)壓縮機(jī)再循環(huán)閥部分打開時(shí)，可以使廢氣門朝向關(guān)閉位置移動(dòng)，以維持期望的升壓壓力。在另一示例中，響應(yīng)于減小的升壓需求(諸如在操作者松開加速器踏板期間)，可以打開廢氣門72 (或可以增加廢氣門的打開)。通過打開廢氣門，能夠降低排氣壓力，從而降低渦輪轉(zhuǎn)速和峰值功率輸出。這允許降低升壓壓力。
[0021]壓縮機(jī)再循環(huán)閥158 (CRV)可以被提供在圍繞壓縮機(jī)162的壓縮機(jī)再循環(huán)路徑159中，因此可以使空氣從壓縮機(jī)出口移動(dòng)到壓縮機(jī)入口，以便降低可以在壓縮機(jī)162兩端形成的壓力。增壓空氣冷卻器157可以被設(shè)置在壓縮機(jī)162下游的通道146中，用于冷卻輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置的升壓的空氣充氣。在所描述的示例中，壓縮機(jī)再循環(huán)路徑159被配置為使已冷卻的壓縮空氣從增壓空氣冷卻器157的下游再循環(huán)至壓縮機(jī)入口。在替代示例中，壓縮機(jī)再循環(huán)路徑159可以被配置為使壓縮空氣從壓縮機(jī)的下游和增壓空氣冷卻器157的上游再循環(huán)至壓縮機(jī)入口?？梢越?jīng)由來自控制器12的電信號(hào)打開以及關(guān)閉CRV 158。如參照?qǐng)D2-3所詳述的，CRV 158可以被配置為具有缺省的半打開位置的三態(tài)閥，它能夠從半打開位置移動(dòng)到完全打開位置或完全關(guān)閉位置?？梢栽诜€(wěn)態(tài)的升壓發(fā)動(dòng)機(jī)工況期間以及當(dāng)在軟喘振區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)維持半打開位置。通過在此類狀況期間保持閥部分打開，可以使至少一些壓縮空氣從增壓空氣冷卻器上游或下游的壓縮機(jī)出口再循環(huán)至壓縮機(jī)入口，并且可以減輕一些升壓壓力，從而改善喘振裕度。
[0022]閥可以包括一對(duì)對(duì)置彈簧，這對(duì)對(duì)置彈簧經(jīng)由彈簧壓縮力被動(dòng)地將閥保持在半打開位置。每一個(gè)彈簧均可以被預(yù)加載，并被不同地預(yù)壓縮，以提供所選的有效彈簧剛度。例如，這對(duì)對(duì)置彈簧可以包括內(nèi)彈簧和外彈簧，其中內(nèi)彈簧具有更高的預(yù)加載和更低的有效彈簧剛度，外彈簧具有更低的預(yù)加載和更高的有效彈簧剛度。彈簧可以被布置為使得經(jīng)由預(yù)加載部分地壓縮每一個(gè)彈簧，來自彈簧的壓縮力將閥保持在半打開位置。外部致動(dòng)器(諸如電動(dòng)致動(dòng)的螺線管或氣動(dòng)致動(dòng)的隔膜或活塞)可以被控制器致動(dòng)，以調(diào)整每一個(gè)彈簧的加載和壓縮，由此使閥移動(dòng)到完全打開或完全關(guān)閉位置。換句話說，在沒有外部致動(dòng)器的致動(dòng)的情況下通過彈簧將閥被動(dòng)地保持在半打開位置，然后通過致動(dòng)外部致動(dòng)器將閥主動(dòng)地移動(dòng)到完全打開或完全關(guān)閉位置。
[0023]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，盡管所討論的CRV實(shí)施例包括帶有內(nèi)彈簧和外彈簧的一對(duì)對(duì)置彈簧，其中內(nèi)彈簧具有更高的預(yù)加載和更低的有效彈簧剛度，外彈簧具有更低的預(yù)加載和更高的有效彈簧剛度，但在替代實(shí)施例中，內(nèi)彈簧和外彈簧的彈簧剛度與預(yù)負(fù)荷可以被設(shè)計(jì)為，在氣體壓力存在的情況下維持部分打開的閥位置，同時(shí)最小化將閥保持在完全打開或完全關(guān)閉位置所需的致動(dòng)器力。
[0024]可以響應(yīng)于硬喘振狀況而使閥完全打開，以便迅速降低升壓壓力并改善壓縮機(jī)氣流。例如，當(dāng)操作者松開加速器踏板時(shí)，節(jié)氣門62關(guān)閉以減少氣流。這導(dǎo)致通過壓縮機(jī)的向前氣流減少，這可以引起壓縮機(jī)喘振，從而使渦輪增壓器性能退化。通過響應(yīng)于硬喘振而完全打開CRV 158，使壓縮機(jī)工況移動(dòng)遠(yuǎn)離喘振極限或喘振區(qū)域。具體地，可以降低壓縮機(jī)兩端的壓力差，并增加通過壓縮機(jī)的流率?？梢皂憫?yīng)于扭矩需求的瞬間增加而使閥完全關(guān)閉，以便迅速增加升壓壓力并改善瞬時(shí)扭矩響應(yīng)。具體地，通過響應(yīng)于扭矩需求的瞬間增加而關(guān)閉CRV，使更大比例的升壓的空氣充氣輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管，從而增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩并向渦輪輸送更多動(dòng)力。這允許更快地升高升壓水平。
[0025]發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以利用映射圖(諸如圖4的映射圖)來確認(rèn)壓縮機(jī)是否正在喘振區(qū)域內(nèi)或附近運(yùn)轉(zhuǎn)。具體地，圖4的映射圖400示出了在不同壓縮機(jī)流率處(沿X軸線)的壓縮機(jī)壓力比的變化(沿y軸線)。該映射圖包括表示恒定壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的等高線405。線402示出了給定工況的硬喘振線(或硬喘振極限)。在硬喘振線402左側(cè)的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致硬喘振區(qū)域404(陰影區(qū)域)內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，硬喘振區(qū)域404內(nèi)的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致令人不快的NVH和潛在的發(fā)動(dòng)機(jī)性能退化。在發(fā)動(dòng)機(jī)氣流需求突然減小的瞬變狀況期間(諸如在操作者松開加速器踏板期間)會(huì)發(fā)生硬喘振。這種狀況通常需要壓縮機(jī)出口壓力的迅速降低或通過壓縮機(jī)的再循環(huán)氣流的迅速增加，以補(bǔ)償?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)的減少的氣流。當(dāng)在此區(qū)域內(nèi)時(shí)，可以使CRV從半打開位置轉(zhuǎn)變到完全打開位置，以使壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)移動(dòng)遠(yuǎn)離硬喘振極限402，具體地，移動(dòng)到喘振極限402的右側(cè)。
[0026]在操作者松開加速器踏板或在發(fā)動(dòng)機(jī)需要維持升壓的吸氣壓力的穩(wěn)態(tài)狀況期間，會(huì)在壓縮機(jī)映射圖的軟區(qū)域406內(nèi)發(fā)生軟喘振。在本文中，希望增加通過壓縮機(jī)的氣流而不降低升壓壓力。因此，通過維持閥部分打開，在不降低升壓壓力的情況下能至少增加一些通過壓縮機(jī)的氣流。與之相比，如果開啟/關(guān)閉壓縮機(jī)再循環(huán)閥被使用，能與閥一起采取的唯一動(dòng)作是完全打開，這將導(dǎo)致降低的升壓壓力和較低的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。由于這是不太可能接受的，因此發(fā)動(dòng)機(jī)要么必須在軟喘振區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，要么采取一些其他動(dòng)作(諸如改變變速器齒輪)以遠(yuǎn)離軟喘振。
[0027]返回到圖1，無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)90響應(yīng)于控制器12經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點(diǎn)火火花。通用排氣氧(UEGO)傳感器126被示為耦接至催化轉(zhuǎn)化器70上游的排氣歧管148?？商娲?，雙態(tài)排氣氧傳感器可以替代UEGO傳感器126。在一個(gè)示例中，轉(zhuǎn)化器70可以包括多塊催化劑磚。在另一示例中，可以使用每一個(gè)均具有多塊磚的多個(gè)排放控制裝置。在一個(gè)示例中，轉(zhuǎn)化器70可以是三元型催化劑。盡管所描述的示例示出在渦輪164上游的UEGO傳感器126，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在替代實(shí)施例中，UEGO傳感器可以被設(shè)置在渦輪164下游且轉(zhuǎn)化器70上游的排氣歧管中。
[0028]控制器12在圖1中被示為常規(guī)微型計(jì)算機(jī)，其包括:微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/o) 104、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 106、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM) 108、?；畲鎯?chǔ)器(KAM) 110和常規(guī)數(shù)據(jù)總線?？刂破?2被示為接收來自耦接至發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的各種信號(hào)，除之前討論的那些信號(hào)之外，包括:來自耦接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(ECT);耦接至加速器踏板130的用于感測(cè)由車輛操作者的足部132調(diào)整的加速器踏板位置(PP)的位置傳感器134 ;用于確定尾氣點(diǎn)火的爆震傳感器(未示出)；來自耦接至進(jìn)氣歧管144的壓力傳感器121的發(fā)動(dòng)機(jī)歧管壓力(MAP)的測(cè)量；來自耦接至升壓室146的壓力傳感器122的升壓壓力的測(cè)量；來自感測(cè)曲軸40位置的霍爾效應(yīng)傳感器118的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器；來自傳感器120(例如，熱線空氣流量計(jì))的進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量的測(cè)量；以及來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測(cè)量。大氣壓力也可以被感測(cè)(傳感器未示出)，由控制器12進(jìn)行處理。在本說明的優(yōu)選方面，發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器118在曲軸的每個(gè)旋轉(zhuǎn)均產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間距的脈沖，根據(jù)其能夠確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)。
[0029]在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以被耦接至混合動(dòng)力車輛中的電動(dòng)馬達(dá)/電池系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力車輛可以具有并聯(lián)配置、串聯(lián)配置或者其變體或其組合。另外，在一些實(shí)施例中，可以采用其他發(fā)動(dòng)機(jī)配置，例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0030]在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的每一個(gè)汽缸通常經(jīng)歷四沖程循環(huán):循環(huán)包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。一般來說，在進(jìn)氣沖程期間，排氣門154關(guān)閉，而進(jìn)氣門152打開?？諝饨?jīng)由進(jìn)氣歧管144引入燃燒室30，并且活塞36移動(dòng)至汽缸的底部，以便增加燃燒室30內(nèi)的容積?；钊?6靠近汽缸的底部并在其沖程結(jié)束的位置(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最大容積時(shí))通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為下止點(diǎn)(BDC)。在壓縮沖程期間，進(jìn)氣門152和排氣門154關(guān)閉?；钊?6朝向汽缸蓋移動(dòng)，以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣?；钊?6在其沖程結(jié)束并最靠近汽缸蓋的點(diǎn)(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最小容積時(shí))通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為上止點(diǎn)(TDC)。在下文中被稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室。在下文中被稱為點(diǎn)火的過程中，被噴射的燃料通過已知的點(diǎn)火手段(諸如火花塞92)點(diǎn)燃，從而導(dǎo)致燃燒。在膨脹沖程期間，膨脹的氣體將活塞36推回至BDC。曲軸40將活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)扭矩。最后，在排氣沖程期間，排氣門154打開，以便將已燃燒的空氣-燃料混合物釋放至排氣歧管148，并且活塞返回至TDC。注意，上述內(nèi)容僅作為示例進(jìn)行描述，并且進(jìn)氣門和排氣門打開和/或關(guān)閉正時(shí)可以改變，諸如以提供正或負(fù)氣門重疊、進(jìn)氣門延遲關(guān)閉或各種其他示例。
[0031]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，其示出了圖1的壓縮機(jī)再循環(huán)閥(158)的示例實(shí)施例200。圖3示出了處于各種位移狀態(tài)中的閥的的示例實(shí)施例300。
[0032]實(shí)施例200示出了處于缺省的半打開狀態(tài)的CRV 158。閥158可以被耦接至升壓進(jìn)氣室146，因此在半打開狀態(tài)時(shí)，自增壓空氣冷卻器下游接收的已冷卻的壓縮空氣中的一部分能夠被再循環(huán)到通道159內(nèi)，用于輸送到壓縮機(jī)入口。
[0033]閥158可以包括閥桿206、閥頭204和閥體202。可以經(jīng)由閥桿206將閥頭204移位(例如升高或降低)到閥開口 205內(nèi)，以改變通過閥的氣流208的量。包括上脊214和下脊216的一對(duì)階梯脊可以被耦接至閥桿206?？梢苿?dòng)的保持墊圈218也可以被耦接至閥桿206。在缺省位置時(shí)，可以將可移動(dòng)的保持墊圈218直接地保持在上脊214的下方。不可移動(dòng)的保持墊圈220可以被布置為在缺省位置時(shí)與上脊214在一條直線上。通過在閥開口 205內(nèi)升高或降低閥頭204，可以相對(duì)于不可移動(dòng)的保持墊圈220移位可移動(dòng)的保持墊圈218(具體地，當(dāng)在缺省的中間位置與關(guān)閉位置件轉(zhuǎn)變時(shí)。因此，如果閥打開多于缺省位置，可移動(dòng)的保持墊圈不移動(dòng))。
[0034]閥還還可以包括具有一對(duì)對(duì)置彈簧的彈簧系統(tǒng)203。這對(duì)彈簧被配置為經(jīng)由彈簧壓縮力的作用將閥保持在半打開位置。這對(duì)對(duì)置彈簧可以包括內(nèi)彈簧212和外彈簧210。第一內(nèi)彈簧可以具有不同于第二外彈簧的第二有效彈簧剛度的第一有效彈簧剛度。在一個(gè)示例中，第一內(nèi)彈簧可以具有大體非線性的有效彈簧剛度，而第二外彈簧可以具有大體線性的有效彈簧剛度。在另一示例中，第二外彈簧可以具有大體非線性的有效彈簧剛度，而第一內(nèi)彈簧可以具有大體線性的有效彈簧剛度。可替代地，第一和第二彈簧中的每一個(gè)均可以具有線性或非線性的有效彈簧剛度。在一個(gè)示例中，第一內(nèi)彈簧的彈簧剛度可以低于第二彈簧的彈簧剛度。在另一示例中，第一內(nèi)彈簧的彈簧剛度可以高于第二彈簧的彈簧剛度。此外，當(dāng)被壓縮在一起時(shí)，彈簧可以具有在隨著閥頭204在開口 205中移位而變化的有效彈簧剛度。注意，當(dāng)閥桿從缺省位置向上移動(dòng)時(shí)，內(nèi)彈簧被進(jìn)一步壓縮，而外彈簧不受影響。類似地，當(dāng)閥桿從缺省位置向下移動(dòng)時(shí)，外彈簧被進(jìn)一步壓縮，而內(nèi)彈簧不受影響。
[0035]應(yīng)當(dāng)注意，實(shí)現(xiàn)類似效果的替代彈簧布置是可能的，諸如上和下彈簧而非內(nèi)和外彈簧。互換內(nèi)和外彈簧的功能以便它們?cè)谂c所描述的實(shí)施例的相反方向起作用是可能的。在每一個(gè)實(shí)施例中，基礎(chǔ)是彈簧在相反的方向?qū)﹂y作用力，以及每一個(gè)彈簧被預(yù)壓縮使得需要顯著外力在一個(gè)方向或另一方向上移動(dòng)閥。
[0036]閥158還可以包括外部致動(dòng)器222，其中基于自控制器12接收的信號(hào)致動(dòng)致動(dòng)器222。當(dāng)被致動(dòng)時(shí)，外部致動(dòng)器222可以拉動(dòng)閥桿206，以便將閥頭204從開口 205中拉出來。這增加了間隙207的尺寸，并且由此增加通過閥的氣流。可替代地，外部致動(dòng)器222可以將閥頭204進(jìn)一步推到開口 205內(nèi)，以減小間隙207的尺寸，并且由此減少通過閥的氣流。在一個(gè)示例中，外部致動(dòng)器222可以是由控制器12電動(dòng)致動(dòng)的推-拉式螺線管。如參照?qǐng)D3所詳述的，螺線管可以被激勵(lì)為拉動(dòng)，以便將閥移動(dòng)到完全打開位置，以及被激勵(lì)為推動(dòng)以將閥移動(dòng)到完全關(guān)閉位置。在另一示例中，外部致動(dòng)器222可以是由控制器12氣動(dòng)致動(dòng)的的隔膜或活塞。在氣動(dòng)實(shí)施例中，在一側(cè)，隔膜可以暴露于可調(diào)整的空氣壓力(或真空)，而在另一側(cè)，暴露于大氣壓力。通過改變施加于隔膜的空氣壓力，可以推動(dòng)或拉動(dòng)致動(dòng)器，由此改變閥頭204在開口 205中的位置。
[0037]在半打開狀態(tài)時(shí)，如圖2所示，內(nèi)彈簧212和外彈簧210都被部分壓縮。具體地，彈簧可以被預(yù)加載。通過將彈簧保持在此預(yù)壓縮狀況，相對(duì)于閥開口 205將閥頭204保持在缺省位置(例如，共線，如所描述的)，因此形成更小的間隙207，通過該更小的間隙207可以輸送某一量的壓縮機(jī)再循環(huán)氣流208。具體地，閥桿206、脊214和216、可移動(dòng)的墊圈218和固定的墊圈220以及閥頭204和閥開口 205的幾何形狀確定間隙207。在一個(gè)示例中，可以調(diào)整彈簧的預(yù)加載，以維持提供標(biāo)稱流率的間隙。標(biāo)稱流率可以隨閥兩端的壓力比而變化，并且可以基于在大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況期間移動(dòng)到壓縮機(jī)映射圖上的更多有利點(diǎn)所需的期望的額外氣流進(jìn)行調(diào)整。例如，更大的間隙可以意味著可以有利于避免軟喘振的通過壓縮機(jī)的更多氣流。然而，在大多數(shù)狀況下，增加的間隙以及導(dǎo)致的增加的氣流意味著需要更多渦輪動(dòng)力來做功?？梢曰诎l(fā)動(dòng)機(jī)工況限制可用的渦輪動(dòng)力，因此一旦廢氣門完全關(guān)閉，不充足的渦輪動(dòng)力一般將會(huì)導(dǎo)致降低的升壓壓力。在此類狀況期間，標(biāo)稱間隙可以被設(shè)定為平衡這些要求。
[0038]因此，通過影響下脊216與可移動(dòng)的保持墊圈218之間的距離的閥桿調(diào)整，內(nèi)彈簧212的壓縮狀態(tài)受影響，而通過影響可移動(dòng)的保持墊圈218與不可移動(dòng)的保持墊圈220之間的距離的閥桿調(diào)整，外彈簧210的壓縮狀態(tài)受影響。
[0039]在替代實(shí)施例中，閥可以被設(shè)計(jì)為被動(dòng)地打開，以減輕升壓室146中的過多壓力。通過設(shè)定彈簧的預(yù)加載和有效彈簧剛度，閥的彈簧系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為，在閥的底部上存在更高壓力的情況下被動(dòng)地打開更多。
[0040]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，通過設(shè)定或調(diào)整內(nèi)彈簧212的預(yù)負(fù)荷和彈簧剛度，可以改變半打開狀態(tài)時(shí)的閥的打開程度(即，頭204在開口 205中的位置并且因此的間隙207的尺寸)。例如，閥可以被設(shè)計(jì)為，在閥的底部上存在更高壓力的情況下被動(dòng)地打開更多，并使在半打開狀態(tài)時(shí)的間隙207的尺寸能夠增加。
[0041]如圖所示，當(dāng)在缺省的半打開位置時(shí)，可移動(dòng)的保持墊圈218可以與不可移動(dòng)的保持墊圈220直接接觸，使得墊圈之間沒有間隙。由于這種構(gòu)造，內(nèi)彈簧212在下脊216與可移動(dòng)的保持墊圈218之間保持預(yù)壓縮，而外彈簧210在可移動(dòng)的保持墊圈218與閥體202之間保持預(yù)壓縮。在圖3的實(shí)施例300處也示出了這種構(gòu)造。
[0042]圖3的實(shí)施例310示出了處于完全關(guān)閉位置的閥。在此狀態(tài)時(shí)，致動(dòng)器222被激勵(lì)為閥桿206和頭204施加向下力或推動(dòng)閥桿206和頭204。由于向下力，上脊214被向下推動(dòng)，上脊214撞擊可移動(dòng)的保持墊圈218并向下推動(dòng)它。由于可移動(dòng)的保持墊圈218的移位，增加了外彈簧210的加載與壓縮。具體地，增加了閥體202與可移動(dòng)的保持墊圈218之間的外彈簧210的壓縮。同時(shí)，由于可移動(dòng)的保持墊圈218相對(duì)于下脊216的位移沒有變化，因此內(nèi)彈簧212的壓縮被維持。當(dāng)施加將閥頭204進(jìn)一步推到開口 205內(nèi)的向下力時(shí)，墊圈218的向下位移增加了可移動(dòng)的保持墊圈218與不可移動(dòng)的保持墊圈220之間的間隙209。這減小了間隙207，并克服空氣壓力保持閥關(guān)閉。在此狀態(tài)，沒有通過閥的氣流。
[0043]圖3的實(shí)施例320示出了處于完全打開位置的閥。在此狀態(tài)，致動(dòng)器222被激勵(lì)為閥桿206和頭204施加向上的力或拉動(dòng)閥桿206和頭204。由于向上的力，因此朝向可移動(dòng)的保持墊圈218向上拉動(dòng)下脊216。當(dāng)可移動(dòng)的保持墊圈218相對(duì)于不可移動(dòng)的保持墊圈220保持在與在缺省位置(在300處)相同的位置時(shí)，下脊216朝向可移動(dòng)的保持墊圈218的移位引起內(nèi)彈簧212的加載與壓縮被增加。具體地，增加了內(nèi)彈簧212在下脊216與可移動(dòng)的保持墊圈218之間的壓縮。同時(shí)，由于可移動(dòng)的保持墊圈218相對(duì)于閥體202的位移沒有變化，因此外彈簧210的壓縮被維持。下脊216的向上位移重新調(diào)整彈簧壓縮力，并引起拉動(dòng)閥頭204遠(yuǎn)離開口 205的凈向上力被施加。這增加了間隙207，并保持閥打開。在此狀態(tài)，通過閥的氣流208增加。
[0044]在一個(gè)示例中，閥可以被設(shè)計(jì)使得缺省的半打開位置提供能實(shí)現(xiàn)高達(dá)10kPa但不超過太多的升壓壓力的標(biāo)稱流率。如果閥頭具有500mm2的面積，在10kPa升壓壓力下閥上的力將會(huì)是50N的力。在一個(gè)示例中，為了能實(shí)現(xiàn)這種情況，內(nèi)彈簧可以被預(yù)加載50N的負(fù)荷，并且內(nèi)彈簧上設(shè)定的彈簧剛度可以相對(duì)低，諸如3N/mm。如果外部致動(dòng)器需要完全打開閥，例如，以提供超過缺省位置的1mm的升程，致動(dòng)器將需要對(duì)閥施加80N的力(其相當(dāng)于50N預(yù)負(fù)荷+3N/mm x 10mm)。將會(huì)(暫時(shí))需要額外的力來加速閥的打開(例如，為大體上立即完全打開閥)。
[0045]外彈簧不需要非常強(qiáng)或硬，因?yàn)橥鈴椈傻闹饕蝿?wù)是當(dāng)存在試圖關(guān)閉閥的最小力時(shí)的缺省的半打開狀態(tài)中保持閥部分打開。因此，參照上述示例，為了能實(shí)現(xiàn)高達(dá)10kPa的升壓壓力，外彈簧可以被設(shè)定為具有20N的預(yù)負(fù)荷和5N/mm的彈簧剛度。如果閥頭從缺省位置到關(guān)閉位置移動(dòng)2_，致動(dòng)器將需要對(duì)彈簧施加30N的力，以保持閥關(guān)閉。額外的致動(dòng)器力將被用來克服壓力保持閥關(guān)閉。為了保持10kPa的升壓壓力，致動(dòng)器將需要施加80N的力(其相當(dāng)于用于壓力的50N和用于彈簧的30N)。如在克服其他彈簧打開閥的情況下，將會(huì)(暫時(shí))需要額外力來加速閥的關(guān)閉(例如，為大體上立即完全關(guān)閉閥)。
[0046]以此方式，彈簧系統(tǒng)的預(yù)壓縮狀態(tài)能在標(biāo)稱工況期間將閥被動(dòng)地保持部分打開。通過使穿過壓縮機(jī)的標(biāo)稱流率能被提供，改善喘振裕度。然后，通過將閥位置主動(dòng)改變?yōu)橥耆蜷_或完全關(guān)閉位置，外部致動(dòng)根據(jù)需要被用來打開閥(以減少喘振)或關(guān)閉閥(以減少瞬變并最大化升壓壓力和到發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流)。通過提供減少對(duì)頻繁的閥致動(dòng)的需要的改善的裕度，降低能量消耗。
[0047]參照?qǐng)D7-8示出了壓縮機(jī)再循環(huán)閥(圖1的閥158)的其他實(shí)施例。圖7的實(shí)施例700和圖8的實(shí)施例800均示出了處于缺省的半打開狀態(tài)的閥。
[0048]實(shí)施例700包括相同的具有內(nèi)預(yù)壓縮彈簧和外預(yù)壓縮彈簧的圖2的預(yù)壓縮彈簧系統(tǒng)。然而，相對(duì)于圖2的實(shí)施例中的對(duì)齊，使圖7的實(shí)施例中的墊圈相對(duì)于階梯脊的對(duì)齊反轉(zhuǎn)。在圖7的實(shí)施例中，可移動(dòng)的保持墊圈718被直接地保持在下脊216的上方，而不可移動(dòng)的保持墊圈720在缺省位置時(shí)被保持與下脊216在一條直線上。在本文中，當(dāng)致動(dòng)器222被激勵(lì)以對(duì)閥桿206施加向下的力或推動(dòng)閥桿206時(shí)，向下的力引起朝向可移動(dòng)的保持墊圈718向下推動(dòng)上脊214。由于上脊214朝向可移動(dòng)的保持墊圈718的移位，增加了預(yù)壓縮內(nèi)彈簧712的加載與壓縮。具體地，增加了在上脊214與可移動(dòng)的保持墊圈718之間內(nèi)彈簧712的壓縮。同時(shí)，由于可移動(dòng)的保持墊圈718相對(duì)于固定到閥體202的外彈簧的另一端的位移沒有變化，因此預(yù)壓縮外彈簧710的壓縮被維持。與之相比，當(dāng)致動(dòng)器222被激勵(lì)以對(duì)閥桿206施加向上的力或拉動(dòng)閥桿206時(shí)，向上的力向上拉動(dòng)下脊216，從而朝向閥體202拉動(dòng)可移動(dòng)的保持墊圈718。當(dāng)下脊216向上移動(dòng)時(shí)，可移動(dòng)的保持墊圈718朝向閥體的位移引起外彈簧210的加載與壓縮被增加。具體地，增加了外彈簧710在可移動(dòng)的保持墊圈718與閥體202之間的壓縮。同時(shí)，內(nèi)彈簧712的壓縮被維持。
[0049]圖8的實(shí)施例800包括上和下彈簧812和810，其中在缺省的半打開位置時(shí)上和下彈簧812和810分別被保持在預(yù)壓縮狀態(tài)。當(dāng)致動(dòng)器222被激勵(lì)以對(duì)閥桿206施加向下的力或推動(dòng)閥桿206時(shí)，向下的力引起朝向可移動(dòng)的保持墊圈818向下推動(dòng)上脊214。由于上脊214朝向可移動(dòng)的保持墊圈818的移位，增加了預(yù)壓縮上彈簧812的加載與壓縮。同時(shí)，由于可移動(dòng)的保持墊圈828相對(duì)于閥頭204的位移沒有變化，因此預(yù)壓縮的下彈簧210的壓縮被維持。與之相比，當(dāng)致動(dòng)器222被激勵(lì)以對(duì)閥桿206施加向上的力或拉動(dòng)閥桿206時(shí)，向上的力朝向可移動(dòng)的保持墊圈828向上拉動(dòng)閥頭204，從而引起下彈簧810的加載與壓縮被增加。同時(shí)，因?yàn)樯霞?14與可移動(dòng)的墊圈818之間的距離被維持，所以上彈簧812的壓縮被維持。
[0050]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，其示出了用于使圖1-3的壓縮機(jī)再循環(huán)閥運(yùn)轉(zhuǎn)的示例程序500。控制器可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況激勵(lì)被耦接至閥的外部致動(dòng)器，以便將閥從缺省的半打開位置移動(dòng)到完全打開位置或完全關(guān)閉位置，從而相應(yīng)地調(diào)整升壓壓力。
[0051]在502處,程序包括估計(jì)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)工況。這些包括,例如，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)、操作者踏板位置、扭矩需求(Tq)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、進(jìn)氣歧管壓力、大氣壓力(BP)等。
[0052]在508處，在穩(wěn)態(tài)的升壓工況期間，耦接在壓縮機(jī)兩端的壓縮機(jī)再循環(huán)閥(在從增壓空氣冷卻器上游或下游的壓縮機(jī)的下游耦接至壓縮機(jī)入口的通道中)可以被保持在缺省的半打開位置。因此，當(dāng)使升壓的且不具有任何喘振的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將壓縮機(jī)出口耦接至壓縮機(jī)入口的閥被保持在半打開位置。如參照?qǐng)D2-3和7-8所討論的，半打開位置可以是能提供標(biāo)稱流率的閥的缺省位置。例如，可以基于估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)工況預(yù)先確定標(biāo)稱流率。經(jīng)由閥中的部件的幾何形狀并且經(jīng)由來自閥的一對(duì)預(yù)加載的對(duì)置彈簧的壓縮力而非閥的外部致動(dòng)器的致動(dòng)，可以將閥被動(dòng)地維持在半打開位置。
[0053]程序從508進(jìn)入到510、512和514中的每一個(gè)，以確認(rèn)可以觸發(fā)對(duì)閥的位置進(jìn)行調(diào)整的發(fā)動(dòng)機(jī)工況。
[0054]具體地，在514處，程序確定是否存在車輛操作者的扭矩需求的瞬間增加。在一個(gè)示例中，在操作者踩踏加速器踏板期間，扭矩的瞬間增加可以由車輛操作者所要求。響應(yīng)于車輛操作者所要求的扭矩的瞬間增加，在518處，程序包括使閥從半打開位置轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置。使閥從半打開位置轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置包括，利用外部致動(dòng)器致動(dòng)在閥關(guān)閉方向激勵(lì)閥。如上所述，外部致動(dòng)器致動(dòng)可以包括電動(dòng)地激勵(lì)螺線管或氣動(dòng)地激勵(lì)隔膜或活塞。如果在514處踩踏加速器踏板沒有被確認(rèn)，程序進(jìn)入到512。然后該程序可以以預(yù)先選擇的間隔被重新執(zhí)行。在一個(gè)示例中，在連續(xù)評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)工況并相應(yīng)地連續(xù)調(diào)整CRV位置的情況下，連續(xù)執(zhí)行程序。
[0055]為了使閥從半打開位置轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置，在關(guān)閉方向致動(dòng)外部致動(dòng)器，以增加第二外彈簧的壓縮，同時(shí)維持第一內(nèi)彈簧的壓縮。通過外部致動(dòng)器增加的外彈簧的壓縮改變了施加于閥的壓縮力，并使閥頭在關(guān)閉方向移位。具體地，致動(dòng)器作用于閥桿。致動(dòng)器的力然后超過彈簧的力，從而使閥移動(dòng)到關(guān)閉位置。
[0056]如果在514處踩踏加速器踏板沒有被確認(rèn)，程序進(jìn)入到512，以確定是否存在硬喘振的指示。可替代地，程序可以從508直接進(jìn)入到512。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于更嚴(yán)重的喘振的指示(例如，超過第一閾值和第二閾值中的每一個(gè)的喘振的指示)，可以確認(rèn)硬喘振。作為另一示例，響應(yīng)于喘振極限(例如，喘振線，諸如圖4的喘振線402)的裕度小于閾值的升壓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，可以確認(rèn)硬喘振。這可以包括，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮機(jī)映射圖400的硬喘振區(qū)域404內(nèi)的升壓運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，硬喘振可以在發(fā)動(dòng)機(jī)氣流需求突然下降時(shí)的操作者松開加速器踏板期間發(fā)生。在其他示例中，指示可以是硬喘振是可能的(潛在的硬喘振狀況)或預(yù)期的。
[0057]響應(yīng)于更嚴(yán)重的喘振的指示，程序進(jìn)入到516，以使閥從半打開位置轉(zhuǎn)變到完全打開位置。使閥從半打開位置轉(zhuǎn)變到完全打開位置包括，利用外部致動(dòng)器致動(dòng)在閥打開方向激勵(lì)閥。例如，在外部致動(dòng)器是螺線管的情況下，外部致動(dòng)器致動(dòng)包括電動(dòng)地激勵(lì)螺線管。作為另一示例，在外部致動(dòng)器是氣動(dòng)控制的裝置(諸如一側(cè)暴露于可控制的空氣壓力而另一側(cè)暴露于大氣壓力的隔膜或活塞)的情況下，外部致動(dòng)器致動(dòng)包括氣動(dòng)地激勵(lì)隔膜或活塞。
[0058]在一些實(shí)施例中，在松開加速器踏板期間，在接收到實(shí)際的喘振的指示之前，預(yù)期流速會(huì)降低情況下，控制系統(tǒng)可以自動(dòng)完全打開閥，以避免喘振。
[0059]如之前所討論的，閥可以包括第一內(nèi)彈簧和第二外彈簧，經(jīng)由預(yù)壓縮的壓縮力而非外部致動(dòng)器致動(dòng)將以第一負(fù)荷預(yù)壓縮的第一彈簧和以第二不同負(fù)荷預(yù)壓縮的第二彈簧維持在半打開位置。為了使閥從半打開位置轉(zhuǎn)變到完全打開位置，在打開方向上致動(dòng)外部致動(dòng)器，以增加第一內(nèi)彈簧的壓縮，同時(shí)維持第二外彈簧的壓縮。通過外部致動(dòng)器增加的內(nèi)彈簧的壓縮改變了施加于閥的壓縮力，并使閥頭在打開方向移位。具體地，致動(dòng)器作用于閥桿。致動(dòng)器的力然后超過彈簧的力，從而使閥移動(dòng)到打開位置。
[0060]程序從516和518中的每一個(gè)進(jìn)入到520，在520中閥隨后返回到缺省位置。在一個(gè)示例中，可以保持閥完全打開或完全關(guān)閉達(dá)預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，且然后返回到缺省的半打開位置。在替代示例中，控制器迭代514到512，直至喘振的指示已經(jīng)減少和/或瞬間的扭矩需求滿足，此時(shí)閥返回到缺省位置。
[0061]在另一示例中，如果踩踏加速器踏板和硬喘振中的每一個(gè)都沒有被確認(rèn)，程序進(jìn)入到510，在510中可以確定是否存在軟喘振的指示。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于不太嚴(yán)重的喘振的指示(例如，超過第一閾值且低于第二閾值的喘振的指示，第二閾值高于第一閾值)，可以確認(rèn)軟喘振。作為另一示例，響應(yīng)于喘振極限(例如，喘振線，諸如圖4的喘振線402)的裕度高于閾值的升壓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，可以確認(rèn)軟喘振。例如，這可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮機(jī)映射圖400的軟喘振區(qū)域406內(nèi)的升壓運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，軟喘振可以在操作者松開加速器踏板或在發(fā)動(dòng)機(jī)需要維持升壓的吸氣壓力的穩(wěn)態(tài)的升壓工況期間發(fā)生。在其他示例中，軟喘振的指示可以包括軟喘振是可能的(潛在的軟喘振狀況)或預(yù)期的指示。
[0062]響應(yīng)于不太嚴(yán)重的喘振的指示，程序返回到508，以轉(zhuǎn)變閥或?qū)㈤y維持在半打開位置。在本文中，通過響應(yīng)于不太嚴(yán)重的喘振或軟喘振而維持閥部分打開，能使至少一些再循環(huán)的氣流通過壓縮機(jī)，由此在不降低升壓壓力的情況下增加通過壓縮機(jī)的氣流。
[0063]以此方式，響應(yīng)于軟喘振維持并不改變閥的狀態(tài)。然而，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在諸如閥完全關(guān)閉時(shí)(例如，在踩踏加速器踏板期間)的替代狀況期間，響應(yīng)于軟喘振的指示，可以使閥從完全關(guān)閉位置轉(zhuǎn)變到半打開位置。同樣，在閥完全打開時(shí)(例如，解決硬喘振時(shí))的狀況期間，響應(yīng)于軟喘振的指示，可以使閥從完全打開位置轉(zhuǎn)變到半打開位置。
[0064]在一個(gè)示例中，在穩(wěn)態(tài)的升壓發(fā)動(dòng)機(jī)工況期間，控制器可以將耦接在壓縮機(jī)兩端的旁路中的閥保持在半打開位置。響應(yīng)于踩踏加速器踏板(例如，操作者踩踏加速器踏板)，控制器可以使閥移動(dòng)到完全關(guān)閉位置。與之相比，響應(yīng)于松開加速器踏板(例如，操作者松開加速器踏板)，控制器可以使閥移動(dòng)到完全打開位置。穩(wěn)態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)工況可以包括既不存在喘振的指示也不存在軟喘振的可能性的狀況，而松開加速器踏板可以包括硬喘振的指示。
[0065]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，其示出了在映射圖600處的示例閥調(diào)整。映射圖600在曲線602處示出了升壓壓力，在曲線604處示出了操作者踏板位置(PP)，在曲線606處示出了進(jìn)氣節(jié)氣門的打開，在曲線608處示出了相對(duì)于硬和軟喘振極限的壓縮機(jī)喘振裕度，并且在曲線610處示出了對(duì)壓縮機(jī)再循環(huán)閥(CRV)的位置的調(diào)整。
[0066]在tl之前，發(fā)動(dòng)機(jī)可以在穩(wěn)態(tài)的升壓工況期間運(yùn)轉(zhuǎn)。在本文中，可以提供更高的升壓壓力(曲線602)，以滿足根據(jù)踏板位置(曲線604)推測(cè)的扭矩需求。此外，節(jié)氣門(曲線606)可以打開更多，以提供滿足更高的扭矩需求所需的氣流。在這些狀況期間，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在CRV處于缺省的半打開位置(曲線610)的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。通過經(jīng)由CRV而增加通過壓縮機(jī)的氣流，喘振裕度(曲線608)可以被維持在喘振線607和609之上、在硬喘振區(qū)域和軟喘振區(qū)域中的每一個(gè)的外面(在無喘振區(qū)域內(nèi))。
[0067]在tl處，操作者可以釋放踏板，從而導(dǎo)致松開加速器踏板事件。響應(yīng)于松開加速器踏板以及氣流和扭矩需求的相應(yīng)下降，可以迅速減小節(jié)氣門的打開。因此，當(dāng)壓力比相對(duì)高時(shí)可以存在壓縮機(jī)氣流的突然減少，從而引起喘振裕度減小。響應(yīng)于松開加速器踏板以及潛在的硬喘振的預(yù)期，在tl處，可以使CRV轉(zhuǎn)變到完全打開位置。通過完全打開閥，可以自壓縮機(jī)的下游迅速卸去升壓壓力，從而降低閥兩端的壓力差，并改善壓縮機(jī)氣流。然后可以將閥維持在完全打開位置，至少直至壓縮機(jī)比移出軟喘振區(qū)域時(shí)的t2，在此以后，可以使閥返回到缺省的半打開位置。在替代示例中，控制器可以使閥打開預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，且然后一旦預(yù)定的持續(xù)時(shí)間已經(jīng)逝去，則使閥返回到半打開位置。
[0068]因此，如果在tl之前CRV沒有被保持半打開(例如，如果CRV被保持關(guān)閉)，在tl處的松開加速器踏板時(shí)，喘振裕度會(huì)顯著更多地減小，從而使壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)暫時(shí)移動(dòng)到極限609之下的硬喘振區(qū)域內(nèi)。然后，響應(yīng)于硬喘振的指示，當(dāng)CRV打開時(shí)，可以減小喘振裕度，并且可以使壓縮機(jī)移動(dòng)到軟喘振區(qū)域內(nèi)。曲線612 (點(diǎn)線)示出了壓縮機(jī)喘振裕度存在再循環(huán)氣流的這種變化。此外，如果CRV沒有被致動(dòng)，那么在松開加速器踏板期間，可以經(jīng)歷更大振幅的顯著的升壓壓力振蕩，如通過曲線602的區(qū)段613 (短劃線)所示出的。
[0069]在t2與t3之間，基于來自操作者的中等扭矩需求，可以以中等升壓使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。還可以增加節(jié)氣門的打開，以滿足扭矩需求。在穩(wěn)態(tài)狀況期間，喘振裕度可以高，并且壓縮機(jī)可以大體在無喘振區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。在這些狀況期間，閥被維持在部分打開的缺省狀態(tài)，從而允許通過壓縮機(jī)的一些再循環(huán)氣流，從而降低軟喘振的傾向。如果在此期間閥是關(guān)閉的，喘振裕度將會(huì)減小，并且壓縮機(jī)將會(huì)在如線612所示出的軟喘振區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致更小振幅的升壓壓力波動(dòng)(如在曲線602的區(qū)段(短劃線)處所示出的)。因此，在t2與t3之間，閥被維持在半打開狀態(tài)。
[0070]在t3處，操作者可以壓低踏板，從而導(dǎo)致踩踏加速器踏板事件。響應(yīng)于踩踏加速器踏板以及氣流需求、升壓壓力需求和扭矩需求的相應(yīng)增加，可以迅速增加節(jié)氣門的打開。同樣，為了減小扭矩瞬變并允許迅速增加升壓壓力，在t3處，可以使CRV轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置。通過關(guān)閉閥同時(shí)增加節(jié)氣門的打開，能夠迅速增加壓縮機(jī)下游的升壓壓力，從而允許輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)的升壓壓力被增加，以滿足扭矩需求。然后可以將閥維持在完全關(guān)閉位置，至少直至要求的升壓壓力被實(shí)現(xiàn)，在此以后，可以使閥返回到缺省的半打開位置。在替代示例中，控制器可以使閥關(guān)閉預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，且然后一旦預(yù)定的持續(xù)時(shí)間已經(jīng)逝去，則使閥返回到半打開位置。因此，通過關(guān)閉CRV，改善升壓響應(yīng)時(shí)間。具體地，如果再循環(huán)閥被保持在缺省位置，則會(huì)緩慢地實(shí)現(xiàn)期望的升壓壓力(參見曲線602的區(qū)段603 (短劃線))，并且會(huì)經(jīng)歷渦輪遲滯。此外，通過在期望的升壓壓力已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)之后，使閥返回到半打開位置，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可以被維持在無喘振區(qū)域內(nèi)。與之相比，在不存在壓縮機(jī)再循環(huán)的情況下，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可以在踩踏加速器踏板之后移動(dòng)到軟喘振區(qū)域內(nèi)，如在t4之后的曲線612(點(diǎn)線)處所示的。
[0071]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在替代示例中，踩踏加速器踏板可以緊隨tl處的松開加速器踏板。在這樣的事件中，控制器可以使閥從完全打開位置直接轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置。
[0072]在一個(gè)示例中，一種車輛系統(tǒng)包含:發(fā)動(dòng)機(jī)、將車輛耦接至道路的驅(qū)動(dòng)輪、用于接收操作者扭矩需求的踏板和用于提供升壓的空氣充氣至發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)。該系統(tǒng)還可以包括帶有閥的再循環(huán)通道，所述閥將壓縮機(jī)的出口耦接至壓縮機(jī)的入口，閥包括耦接至外部致動(dòng)器的一對(duì)對(duì)置彈簧。閥可以包括以第一負(fù)荷預(yù)壓縮的第一內(nèi)彈簧和以第二負(fù)荷預(yù)壓縮的第二外彈簧，閥被耦接至外部致動(dòng)器。具有計(jì)算機(jī)可讀指令的控制器可以被配置為，在升壓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，當(dāng)喘振極限的裕度高于閾值時(shí)，使壓縮機(jī)在閥被維持在半打開位置、沒有外部致動(dòng)器的致動(dòng)的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。響應(yīng)于裕度小于閾值，控制器可以通過激勵(lì)外部致動(dòng)器來降低升壓壓力，以使閥轉(zhuǎn)變到完全打開位置。另外，響應(yīng)于踩踏加速器踏板，控制器可以通過激勵(lì)外部致動(dòng)器來增加升壓壓力，以使閥轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置。外部致動(dòng)器可以是推/拉式電螺線管，其中激勵(lì)外部致動(dòng)器包括，在第一方向電動(dòng)地激勵(lì)螺線管以使閥轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置，以及在第二方向電動(dòng)地激勵(lì)螺線管以使閥轉(zhuǎn)變到完全打開位置?？梢栽诘谝环较螂妱?dòng)地激勵(lì)外部致動(dòng)器以作用于閥桿，使得致動(dòng)器的力克服第一彈簧的力，并使閥移動(dòng)到關(guān)閉位置(有效增加第一彈簧上的第一負(fù)荷，同時(shí)維持第二彈簧上第二負(fù)荷，以使閥轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置)。同樣，可以在第二方向電動(dòng)地激勵(lì)外部致動(dòng)器以作用于閥桿，使得致動(dòng)器的力克服第二彈簧的力，并使閥移動(dòng)到打開位置(有效增加第二彈簧上的第二負(fù)荷，同時(shí)維持第一彈簧上第一負(fù)荷，以使閥轉(zhuǎn)變到完全打開位置)?？商娲兀獠恐聞?dòng)器可以是隔膜，其中激勵(lì)外部致動(dòng)器包括，在第一方向氣動(dòng)地激勵(lì)隔膜以使閥轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置，以及在第二方向氣動(dòng)地激勵(lì)螺線管以使閥轉(zhuǎn)變到完全打開位置。
[0073]以此方式，提供簡(jiǎn)單的、成本低的且節(jié)能的閥用于解決喘振。通過使用具有缺省的部分打開構(gòu)造的壓縮機(jī)再循環(huán)閥，通過在穩(wěn)態(tài)狀況期間使一部分氣流從壓縮機(jī)的下游再循環(huán)到壓縮機(jī)的上游來增加通過壓縮機(jī)的流率，從而改善硬喘振極限的裕度。此外，通過將閥被動(dòng)地保持在缺省位置而不使用外部致動(dòng)器，在相同的升壓壓力下提供通過壓縮機(jī)的增加的氣流，而不會(huì)消耗將閥保持在期望位置的能量。通過在缺省的閥位置處再循環(huán)至少一些氣流，降低喘振發(fā)生的頻率。通過允許標(biāo)稱量的再循環(huán)，壓縮機(jī)能夠在無喘振區(qū)域內(nèi)而非在軟喘振區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。通過減少對(duì)閥致動(dòng)的需要，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能益處。此外，通過依賴于三種閥狀態(tài)中的一種，能夠利用相比于完全可變的再循環(huán)閥具有降低的成本和復(fù)雜性的閥來解決喘振。
[0074]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本文中所公開的構(gòu)造和方法在本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實(shí)施例不被認(rèn)為是限制性的，因?yàn)樵S多變體是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對(duì)置4缸和其它發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括在本文中所公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造和其它的特征、功能和/或?qū)傩缘乃行路f的和非顯而易見的組合和子組合。
[0075]如下權(quán)利要求具體地指出某些被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見的組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一個(gè)”要素或“第一”要素或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為包括一個(gè)或更多個(gè)這種要素的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)這種要素。所公開的特征、功能、要素和/或?qū)傩缘钠渌M合和子組合可通過本權(quán)利要求的修改或通過在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中新的權(quán)利要求的提交而要求保護(hù)。這些權(quán)利要求，無論與原始權(quán)利要求范圍相比更寬、更窄、相同或不相同，都被認(rèn)為包括在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于升壓發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其包含: 使發(fā)動(dòng)機(jī)在無喘振、將壓縮機(jī)出口耦接至壓縮機(jī)入口的閥處于半打開位置的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)； 響應(yīng)于不太嚴(yán)重的喘振或無喘振的指示，將所述閥維持在所述半打開位置；以及 響應(yīng)于較嚴(yán)重的喘振的指示，使所述閥從所述半打開位置轉(zhuǎn)變到完全打開位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述較嚴(yán)重的喘振的指示包括硬喘振的指示，并且其中所述不太嚴(yán)重的喘振的指示包括軟喘振的指示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其還包含，響應(yīng)于車輛操作者的扭矩需求的瞬間增加，使所述閥從所述半打開位置轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述半打開位置是所述閥的缺省位置，并且其中使所述發(fā)動(dòng)機(jī)在所述閥處于所述半打開位置的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)包括使所述發(fā)動(dòng)機(jī)在所述閥處于所述半打開位置的情況下升壓運(yùn)轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述閥包括第一彈簧和第二彈簧，所述閥被耦接至外部致動(dòng)器，以第一負(fù)荷預(yù)壓縮所述第一彈簧，而以第二負(fù)荷預(yù)壓縮所述第二彈簧，經(jīng)由所述預(yù)壓縮的第一和第二彈簧的壓縮力而非外部致動(dòng)器致動(dòng)將所述閥維持在所述半打開位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中使所述閥從所述半打開位置轉(zhuǎn)變到所述完全打開位置包括，利用外部致動(dòng)器致動(dòng)在打開方向激勵(lì)所述閥以增加所述第一彈簧的壓縮，同時(shí)維持所述第二彈簧的壓縮，并且其中使所述閥從所述半打開位置轉(zhuǎn)變到所述完全關(guān)閉位置包括，利用所述外部致動(dòng)器致動(dòng)在關(guān)閉方向激勵(lì)所述閥以增加所述第二彈簧的壓縮，同時(shí)維持所述第一彈簧的壓縮。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述外部致動(dòng)器是螺線管，并且其中所述外部致動(dòng)器致動(dòng)包括電動(dòng)地激勵(lì)所述螺線管。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述外部致動(dòng)器是包括隔膜或活塞的氣動(dòng)控制的裝置，并且其中所述外部致動(dòng)器致動(dòng)包括氣動(dòng)地激勵(lì)所述隔膜或活塞。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一彈簧是內(nèi)彈簧，而所述第二彈簧是外彈簧，或所述第一彈簧是外彈簧，而所述第二彈簧是內(nèi)彈簧。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一彈簧是下彈簧，并且其中所述第二彈簧是上彈簧。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述閥的所述缺省的半打開位置是提供穿過所述壓縮機(jī)的標(biāo)稱流率的位置，所述標(biāo)稱流率基于喘振減輕的壓縮機(jī)流率。
12.一種用于升壓發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其包含: 在穩(wěn)態(tài)的升壓發(fā)動(dòng)機(jī)工況期間，將耦接在壓縮機(jī)兩端的再循環(huán)路徑中的閥保持在半打開位置； 響應(yīng)于踩踏加速器踏板，使所述閥移動(dòng)到完全關(guān)閉位置；以及 響應(yīng)于松開加速器踏板，使所述閥移動(dòng)到完全打開位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)被耦接至車輪與路面接觸的道路車輛，并且其中所述踩踏加速器踏板是操作者踩踏加速器踏板，并且其中所述松開加速器踏板是操作者松開加速器踏板。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述穩(wěn)態(tài)的升壓發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括無喘振的指示或軟喘振的指示，并且其中所述松開加速器踏板包括硬喘振的指示。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述閥被耦接至包括第一內(nèi)彈簧和第二外彈簧的一對(duì)對(duì)置彈簧和外部致動(dòng)器，并且其中將所述閥保持在所述半打開位置包括，經(jīng)由所述第一彈簧的第一預(yù)壓縮和所述第二彈簧的第二預(yù)壓縮而非所述外部致動(dòng)器的致動(dòng)將所述閥被動(dòng)地保持在所述半打開位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中使所述閥移動(dòng)到完全關(guān)閉位置包括，在第一方向致動(dòng)所述外部致動(dòng)器以增加所述第一內(nèi)彈簧的壓縮，同時(shí)維持所述第二外彈簧的所述預(yù)壓縮，使所述閥移動(dòng)到所述完全關(guān)閉位置，并且其中使所述閥移動(dòng)到完全打開位置包括，在與所述第一方向相反的第二方向致動(dòng)所述外部致動(dòng)器以增加所述第二外彈簧的壓縮，同時(shí)維持所述第一內(nèi)彈簧的所述預(yù)壓縮，使所述閥移動(dòng)到所述完全打開位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中當(dāng)所述外部致動(dòng)器是電螺線管時(shí)，致動(dòng)所述外部致動(dòng)器包括電動(dòng)地激勵(lì)所述螺線管，并且其中當(dāng)所述外部致動(dòng)器是活塞或隔膜時(shí)，致動(dòng)所述外部致動(dòng)器包括氣動(dòng)地激勵(lì)所述致動(dòng)器。
18.—種車輛系統(tǒng)，其包含: 發(fā)動(dòng)機(jī)； 驅(qū)動(dòng)輪，其將所述車輛耦接至道路； 踏板，用于接收操作者扭矩需求； 壓縮機(jī)，用于提供升壓的空氣充氣至所述發(fā)動(dòng)機(jī)； 包括閥的再循環(huán)通道，所述閥將所述壓縮機(jī)的出口耦接至所述壓縮機(jī)的入口，所述閥包括以第一負(fù)荷預(yù)壓縮的第一內(nèi)彈簧和以第二負(fù)荷預(yù)壓縮的第二外彈簧，所述閥被耦接至外部致動(dòng)器；和 控制器，其具有用于以下的計(jì)算機(jī)可讀指令: 當(dāng)喘振極限的裕度高于閾值時(shí)，使所述壓縮機(jī)在所述閥被維持在半打開位置、沒有所述外部致動(dòng)器致動(dòng)的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)；以及 響應(yīng)于所述裕度小于所述閾值，通過激勵(lì)所述外部致動(dòng)器以使所述閥轉(zhuǎn)變到完全打開位置來降低升壓壓力。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還包括用于以下的指令: 響應(yīng)于踩踏加速器踏板，通過激勵(lì)所述外部致動(dòng)器以使所述閥轉(zhuǎn)變到完全關(guān)閉位置來增加升壓壓力。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述外部致動(dòng)器是推/拉式電螺線管，并且其中激勵(lì)所述外部致動(dòng)器包括，在第一方向電動(dòng)地激勵(lì)所述螺線管以增加所述第一彈簧上的所述第一負(fù)荷，同時(shí)維持所述第二彈簧上的所述第二負(fù)荷，以使所述閥轉(zhuǎn)變到所述完全關(guān)閉位置，以及在與所述第一方向相反的第二方向電動(dòng)地激勵(lì)所述螺線管以增加所述第二彈簧上的所述第二負(fù)荷，同時(shí)維持所述第一彈簧上的所述第一負(fù)荷，以使所述閥轉(zhuǎn)變到所述完全打開位置。
【文檔編號(hào)】F02B37/12GK104373202SQ201410397212
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】G·P·麥康威爾, J·H·巴克蘭 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司