此外,喘振能夠 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)和發(fā)動(dòng)機(jī)性能問題。為了緩解 升壓壓力并減輕壓縮機(jī)喘振,由壓縮機(jī)114壓縮的空氣充氣的至少一部分可W經(jīng)由壓縮機(jī) 再循環(huán)系統(tǒng)50被再循環(huán)至壓縮機(jī)入口 72。運(yùn)允許能夠緩和喘振的較高的壓縮機(jī)流。
[0021] 壓縮機(jī)再循環(huán)系統(tǒng)50可W包括用于再循環(huán)壓縮空氣穿過壓縮機(jī)的壓縮機(jī)再循環(huán) 路徑60。壓縮機(jī)再循環(huán)路徑60可W被配置為用于將壓縮空氣流從增壓空氣冷卻器18的下 游和進(jìn)氣節(jié)氣口 20的上游(如由74所示出的)再循環(huán)至壓縮機(jī)入口 72。W此方式,壓縮 機(jī)再循環(huán)路徑可W將冷卻的壓縮空氣再循環(huán)至壓縮機(jī)入口。在替代實(shí)施例中,壓縮機(jī)再循 環(huán)路徑可W被配置為用于將壓縮空氣流從增壓空氣冷卻器的上游再循環(huán)至壓縮機(jī)入口。通 過壓縮機(jī)再循環(huán)路徑60的流可W通過調(diào)節(jié)禪接在再循環(huán)路徑中的閥62被控制。在所描繪 的示例中,閥62是連續(xù)可變壓縮機(jī)再循環(huán)閥(CCRV),其中閥的位置從完全關(guān)閉位置至完全 打開位置連續(xù)可變。例如,閥可W被配置為蝶形閥或提升閥。在所描繪的示例中,CCRV62 可W電氣致動(dòng)的閥。然而,在替代實(shí)施例中,閥可W經(jīng)由壓力或真空致動(dòng)被氣動(dòng)地控制。應(yīng) 當(dāng)認(rèn)識(shí)到,壓縮機(jī)再循環(huán)閥也可W被稱為壓縮機(jī)旁通閥(CBV)。
[0022] 進(jìn)氣歧管22被示出通過一系列進(jìn)氣口(未示出)被禪接至一系列燃燒室30。燃 燒室經(jīng)由一系列排氣口(未示出)被進(jìn)一步禪接至排氣歧管36。在所描繪的實(shí)施例中,單 個(gè)排氣歧管36被示出。然而,在另一些實(shí)施例中,排氣歧管可W包括多個(gè)排氣歧管段。具 有多個(gè)排氣歧管段的配置可W促使來自不同燃燒室的廢氣被引導(dǎo)至發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的不同 位置。
[0023] 在一種實(shí)施例中,排氣口和進(jìn)氣口中的每個(gè)可W被電氣地致動(dòng)或控制。在另一種 實(shí)施例中,排氣口和進(jìn)氣口中的每個(gè)可W被凸輪致動(dòng)或控制。不管是電氣地致動(dòng)還是被凸 輪驅(qū)動(dòng),排氣口和進(jìn)氣口開啟和關(guān)閉的正時(shí)可W根據(jù)期望燃燒和排放控制性能的需要被調(diào) 節(jié)。
[0024] 燃燒室30可W經(jīng)由燃料噴射器66被供應(yīng)一種或多種燃料。燃料可W包括汽油、 醇類燃料混合物、柴油、生物柴油、壓縮天然氣等。燃料可W經(jīng)由直接噴射、進(jìn)氣道噴射、節(jié) 流閥體噴射或其任意組合被供應(yīng)至燃燒室。在燃燒室中,可W經(jīng)由火花點(diǎn)火和/或壓縮點(diǎn) 火開始燃燒。應(yīng)當(dāng)注意到,圖1中描繪了單個(gè)燃料噴射器66并且盡管未示出,但是每個(gè)燃 燒室30可W與對(duì)應(yīng)的燃料噴射器66禪接。
[0025] 如圖1所示,來自一個(gè)或多個(gè)排氣歧管段的排氣可W驅(qū)動(dòng)滿輪116。當(dāng)期望減小的 滿輪扭矩時(shí),一些排氣反而可W被引導(dǎo)通過旁路通道90,繞過滿輪116。廢氣口 92可W被 致動(dòng)打開W將至少一些排氣壓力從滿輪116的上游經(jīng)由旁路通道90排放至滿輪的下游位 置。通過降低滿輪116上游的排氣壓力,能夠降低滿輪速度,運(yùn)進(jìn)而幫助降低升壓壓力。然 而,由于滿輪增壓器13的動(dòng)態(tài)性,調(diào)節(jié)CCRV62對(duì)降低喘振的影響可W比調(diào)節(jié)廢氣口的影 響快。
[0026] 來自滿輪116和廢氣口 92的組合流然后流動(dòng)通過排放控制裝置170??偯匆粋€(gè) 或多個(gè)排放控制裝置170可W包括被配置成催化地處理排氣流的一個(gè)或多個(gè)排氣后處理 催化劑,并因而降低排氣流中一種或多種物質(zhì)的量。例如,一種排氣后處理催化劑可W被配 置成當(dāng)排氣流稀時(shí)從排氣流捕集NOxW及當(dāng)排氣流富時(shí)減少捕集的NOx。在另一些示例中, 排氣后處理催化劑可W被配置成使NOx不成比例或借助于還原劑選擇性地還原NOx。在又 一些示例中,排氣后處理催化劑可W被配置成使排氣流中的剩余的碳氨化合物和/或一氧 化碳氧化。具有任意運(yùn)種功能的不同的排氣后處理催化劑可W單獨(dú)或一起被布置在排氣后 處理階段中的涂層或其他地方。在一些實(shí)施例中,排氣后處理階段可W包括被配置成捕集 并氧化排氣流中的碳煙微粒的再生碳煙濾波器。來自排放控制裝置170的已處理的全部或 一部分排氣可W經(jīng)由排氣管道35被釋放到大氣中。
[0027] 在一些實(shí)施例中,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可W被進(jìn)一步配置為用于排氣再循環(huán)。在那些實(shí)施 例中,根據(jù)工況,從汽缸釋放的排氣的一部分可W沿著EGR通道(未示出)并經(jīng)由EGR冷卻 器從滿輪下游被轉(zhuǎn)向至壓縮機(jī)入口。禪接至EGR通道的EGR閥可W開啟W準(zhǔn)許受控量的冷 卻的排氣進(jìn)入壓縮機(jī)入口W用于可期望的燃燒和排放控制性能。
[0028] 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可W進(jìn)一步包括控制系統(tǒng)14??刂葡到y(tǒng)14被示出從多個(gè)傳感器 16接收信息(本文描述了傳感器的各種示例)并向多個(gè)致動(dòng)器81發(fā)送控制信號(hào)(本文描 述了致動(dòng)器的各種示例)。作為一種示例,傳感器16可W包括位于排放控制裝置(未示出) 上游的排氣傳感器、MAP傳感器124、排氣溫度傳感器128、排氣壓力傳感器129、壓縮機(jī)入 口溫度傳感器55、壓縮機(jī)入口壓力傳感器56、壓縮機(jī)入口濕度傳感器57W及空燃比傳感器 126。諸如附加壓力、溫度、空燃比和成分傳感器的其他傳感器可W被禪接至發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100 中的各種位置。致動(dòng)器81可W包括例如節(jié)流閥20、CCRV62、廢氣口 92和燃料噴射器66。 控制系統(tǒng)14可W包括控制器12??刂破骺蒞基于編入其中的對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)例程的指 令或代碼接收來自各種傳感器的輸入數(shù)據(jù)、處理輸入數(shù)據(jù)并響應(yīng)于所處理的輸入數(shù)據(jù)觸發(fā) 各種致動(dòng)器。W下關(guān)于圖3和圖4描述示例控制例程。
[0029] 如本文所詳細(xì)闡述的,基于工況,CCRV62可W改變穿過壓縮機(jī)114的再循環(huán)流。 如本文所使用的,穿過壓縮機(jī)的再循環(huán)流指經(jīng)由壓縮機(jī)再循環(huán)路徑60從進(jìn)氣節(jié)氣口 20的 上游至壓縮機(jī)入口 72的凈流。穿過壓縮機(jī)的再循環(huán)流可W基于用于減輕喘振的最小期望 壓縮機(jī)流率和節(jié)氣口質(zhì)量流之間的差被持續(xù)地調(diào)節(jié)。再循環(huán)流也可W基于使用超前補(bǔ)償器 過濾W上差,W使壓縮機(jī)再循環(huán)閥致動(dòng)器能夠更快速的響應(yīng)。通過使CCRV能夠更快速的響 應(yīng),通過壓縮機(jī)的流率能夠被保持足夠高并能夠被維持處于喘振約束的壓縮機(jī)流率或在喘 振約束的壓縮機(jī)流率之上,即使在諸如節(jié)流閥開度快速減小的突然瞬變期間。然而,在替代 實(shí)施例中,穿過壓縮機(jī)的再循環(huán)流可W指從增壓空氣冷卻器18的上游至壓縮機(jī)入口 72的 凈流。
[0030] 發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12可W使用映射圖(諸如圖2曰、圖化和圖2c的壓縮機(jī)映射圖)來 確定壓縮機(jī)是否在喘振區(qū)中或周圍運(yùn)轉(zhuǎn)。具體地,圖2a的映射圖220、圖化的映射圖240、 圖2c的映射圖260中的每個(gè)示出在不同的壓縮機(jī)流率(沿X軸線)下的壓縮機(jī)壓縮比(沿 y軸線)的變化。映射圖220、240和260包括表示恒定的壓縮機(jī)速度的輪廓線208。線202 描繪針對(duì)給定工況的喘振極限(運(yùn)里為硬喘振極限)。在一種示例中,可W根據(jù)制造商指 導(dǎo)建議線202。在硬喘振極限202的左側(cè)的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致硬喘振區(qū)204(用點(diǎn)繪制的區(qū)) 中的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,喘振區(qū)204中的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能夠引起討厭的NVH和發(fā)動(dòng)機(jī)性能的潛在退 化。
[0031] 壓縮機(jī)映射圖220、240和260進(jìn)一步描繪了軟喘振極限(線206),該軟喘振極限 也可W導(dǎo)致討厭的NVH,即使不太嚴(yán)重。可替代地,線206可W表示經(jīng)校準(zhǔn)的喘振極限,該 經(jīng)校準(zhǔn)的喘振極限提供安全裕度W避免硬喘振。線206可W基于在不同狀況下的壓縮機(jī)流 率、CCRV的響應(yīng)時(shí)間、壓力差等被校準(zhǔn)。在另一種實(shí)施例中,線206可W被校準(zhǔn)為W預(yù)定百 分比從硬喘振極限202的偏移。CCRV開度能夠被調(diào)節(jié)W將壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)移出軟喘振,即移動(dòng) 到軟喘振極限或經(jīng)校準(zhǔn)的偏移線206的右側(cè)進(jìn)入無(wú)喘振區(qū)209。運(yùn)樣做,可W立即減輕喘振 并可W改善升壓發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
[0032] 映射圖220、240和260彼此類似是由于運(yùn)些映射圖中的每個(gè)描繪了相同的喘振 區(qū)、喘振極限等。運(yùn)些映射圖僅在其由線210、212、214和216示出的不同壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的繪 制上彼此不同。
[0033] 圖2a的映射圖220中的曲線212 (小短劃線)圖示說明在操作者松開加速器踏板 期間壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的示例變化。其中,進(jìn)氣節(jié)氣口的快速關(guān)閉引起通過壓縮機(jī)的流非??斓?下降,而壓縮機(jī)退出壓力相對(duì)緩慢地降低(或在一些情況下,升高)。運(yùn)迫使壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到 線202的左側(cè),進(jìn)入硬喘振區(qū)204達(dá)一延長(zhǎng)時(shí)間段。當(dāng)壓縮機(jī)退出壓力進(jìn)一步降低時(shí),壓縮 機(jī)兩側(cè)的壓力差降低。結(jié)果,最終壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)移到線202的右側(cè),緊靠軟喘振極限線206的 右側(cè),并隨后進(jìn)入無(wú)喘振區(qū)209。然而,硬喘振區(qū)(和軟喘振區(qū))的延長(zhǎng)時(shí)間段能夠引起一 些問題,諸如NVHW及壓縮機(jī)硬件損壞。在運(yùn)種狀況期間,