用于升壓控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于升壓控制的方法和系統(tǒng)。提供了一種用于改變從壓縮機(jī)下游和增壓空氣冷卻器上游的位置以及增壓空氣冷卻器下游的位置再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣的比例的方法和系統(tǒng)。溫度控制的壓縮機(jī)再循環(huán)流用于降低被吸入到壓縮機(jī)里的EGR的冷凝。溫度控制的壓縮機(jī)再循環(huán)流也用于解決壓縮機(jī)喘振。
【專利說明】用于升壓控制的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及使用壓縮機(jī)再循環(huán)流以改善升壓控制的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可以經(jīng)配置具有用于提供升壓的增壓空氣和改善峰值功率輸出的升壓裝置，例如渦輪增壓器。其中通過使用排氣流的能量轉(zhuǎn)動渦輪，然后該渦輪驅(qū)動向發(fā)動機(jī)進(jìn)氣裝置輸送升壓的增壓空氣的壓縮機(jī)。在滿足嚴(yán)格的聯(lián)邦政府燃料經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)的努力中，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)還可以經(jīng)配置具有排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，其中排氣的至少一部分再循環(huán)到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣裝置。例如，EGR系統(tǒng)可以是將廢氣從排氣渦輪的下游再循環(huán)到進(jìn)氣壓縮機(jī)的上游的低壓EGR系統(tǒng)(LP-EGR)。EGR的好處包括發(fā)動機(jī)稀釋的增加和燃料經(jīng)濟(jì)性的改善。
[0003]然而，由于EGR具有相對大的水含量，LP-EGR在壓縮機(jī)之前位置處的進(jìn)氣裝置的添加增加了壓縮機(jī)入口以及增壓空氣冷卻器出口處的冷凝的風(fēng)險(xiǎn)。具體地，在冷環(huán)境條件下，當(dāng)潮濕的EGR與冷環(huán)境空氣混合時(shí)，可以形成水滴。影響高速(例如，200000rpm或以上)旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)葉片的水滴會引起葉片的損壞。此外，由于攝入的水降低燃燒率，因此在發(fā)動機(jī)中的水的引入會增加失火事件的可能性。
[0004]為了解決這些問題，發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)可以采用限制冷凝的各種方案。Joergl等人在美國公布2009/0071150中示出一個(gè)示例方案。其中，混合管位于用于接收EGR的進(jìn)氣管內(nèi)部。為了降低對壓縮機(jī)輪的損壞，在混合物輸送到在低圓周速度的區(qū)域中的壓縮機(jī)輪上之前，新鮮空氣與EGR在該混合管內(nèi)部混合。Clarke等人在美國專利8286616中示出另一個(gè)示例方案。其中，經(jīng)由LP-EGR系統(tǒng)和聯(lián)接在排氣歧管與進(jìn)氣歧管之間的EGR通道再循環(huán)的排氣量響應(yīng)于燃燒室中的濕度被調(diào)節(jié)，以便引入期望范圍的估計(jì)的濕度。
[0005]然而，發(fā)明人在此已意識到這類方案的問題。例如，‘150的方案需要附加的混合管，這會增添組件的成本和復(fù)雜性。作為另一個(gè)示例，由于引起在壓縮機(jī)入口處條件波動的環(huán)境濕度和環(huán)境溫度的變化，即使當(dāng)EGR基于燃燒室濕度來調(diào)節(jié)，冷凝仍然會在壓縮機(jī)處發(fā)生。因此，即使使用上述混合方案，仍然會發(fā)生冷凝，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)的退化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個(gè)示例中，上述問題中的某些可以通過用于升壓發(fā)動機(jī)的方法解決，所述方法包括基于壓縮機(jī)入口溫度，調(diào)節(jié)從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器下游的第一通道，以及從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器上游的第二通道再循環(huán)到壓縮機(jī)上游的壓縮空氣的相對量。該調(diào)節(jié)可以進(jìn)一步基于EGR。通過這種方式，壓縮機(jī)再循環(huán)流和EGR的溫度和濕度受控的混合物可以被輸送到發(fā)動機(jī)，以提供發(fā)動機(jī)稀釋，同時(shí)降低冷凝的風(fēng)險(xiǎn)。
[0007]作為示例，升壓發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可以包括渦輪增壓器，所述渦輪增壓器具有通過渦輪驅(qū)動的壓縮機(jī)，以及用于在升壓空氣輸送到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣裝置之前對該升壓空氣冷卻的聯(lián)接在壓縮機(jī)下游的增壓空氣冷卻器。至少第一再循環(huán)通道可以被提供用于再循環(huán)從增壓空氣冷卻器下游到壓縮機(jī)入口上游位置的較冷的升壓空氣。此外，第二再循環(huán)通道可以被提供用于再循環(huán)從增壓空氣冷卻器上游到壓縮機(jī)入口上游位置的較暖的升壓空氣。在一個(gè)示例中，每個(gè)再循環(huán)通道可以具有專用閥。可替代地，兩個(gè)再循環(huán)通道可以在壓縮機(jī)入口上游位置處匯合，并且可以使用公共再循環(huán)閥。(一個(gè)或多個(gè))再循環(huán)閥可以是連續(xù)可變閥，其位置從完全打開位置到完全關(guān)閉位置的任何位置是可調(diào)的。
[0008]在要求低壓EGR的條件期間，發(fā)動機(jī)控制器可以調(diào)節(jié)(一個(gè)或多個(gè))閥的開度，以提供壓縮機(jī)入口上游的溫度可控的混合物。相對于從在冷卻器之前位置再循環(huán)的暖壓縮空氣的比例的從在冷卻器之后位置再循環(huán)的冷卻的壓縮空氣的比例可以被調(diào)節(jié)，以保持壓縮機(jī)入口溫度在閥值溫度之上，在所述閥值溫度之下，在壓縮機(jī)處冷凝是可能的。例如，響應(yīng)于環(huán)境濕度的增加，和/或EGR水含量的增加，暖壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例增加(以及冷壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例減少)。溫度受控的壓縮機(jī)再循環(huán)流接著與壓縮機(jī)上游的低壓EGR混合并且該混合物輸送到壓縮機(jī)入口。閥的開度可以基于估計(jì)的壓縮機(jī)入口溫度與期望的壓縮機(jī)入口溫度之間的差異來調(diào)節(jié)，使得在估計(jì)的壓縮機(jī)入口溫度下降到低于期望的壓縮機(jī)入口溫度時(shí)，暖壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例增加。在替代示例中，例如當(dāng)環(huán)境溫度更高時(shí)，閥開度可以被調(diào)節(jié)，以減少暖壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例和增加冷壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例。
[0009]通過這種方式，當(dāng)冷凝是可能時(shí)，通過從增壓空氣冷卻器的上游到壓縮機(jī)入口再循環(huán)較暖升壓空氣，使用現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)硬件可以在壓縮機(jī)入口處提供溫度受控的混合物。通過使用壓縮機(jī)再循環(huán)流升溫壓縮機(jī)入口，在壓縮機(jī)入口處冷凝降低，即使在環(huán)境條件或EGR條件波動時(shí)。通過降低在壓縮機(jī)處吸入的EGR冷凝的量，與冷凝相關(guān)的燃燒問題可以降低。例如，可以降低失火事件。此外，可以降低在高轉(zhuǎn)速時(shí)的壓縮機(jī)組件由于冷凝物對壓縮機(jī)葉片的沖擊的退化。整體上，改善了壓縮機(jī)的性能和壽命。
[0010]應(yīng)當(dāng)理解，提供上述概述是以簡化形式介紹在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的一些概念。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)的主題的范圍由緊隨【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】
[0011]圖1-2和圖8不出升壓發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的不例實(shí)施例。
[0012]圖3示出說明可以被實(shí)施用于調(diào)節(jié)從中間冷卻器上游和下游再循環(huán)的壓縮機(jī)流的比率以降低壓縮機(jī)處的冷凝和/或解決壓縮機(jī)喘振的例程的高級流程圖。
[0013]圖4示出說明可以被實(shí)施用于基于冷凝的考慮響應(yīng)喘振的指示調(diào)節(jié)從中間冷卻器上游和下游再循環(huán)的壓縮機(jī)流的例程的高級流程圖。
[0014]圖5示出可以用于降低壓縮機(jī)入口處的EGR冷凝的示例壓縮機(jī)再循環(huán)流的調(diào)節(jié)。
[0015]圖6示出可用于響應(yīng)喘振的指示的示例壓縮機(jī)再循環(huán)流的調(diào)節(jié)。
[0016]圖7示出描述壓縮機(jī)的喘振極限的壓縮機(jī)圖，以及第一和第二通道的閥的開度對喘振極限裕度的影響。
[0017]圖9示出通過增加來自增壓空氣冷卻器下游的冷卻的壓縮空氣的再循環(huán)，解決壓縮機(jī)喘振的方法的高級流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下列描述涉及用于調(diào)節(jié)從增壓空氣冷卻器上游和/或下游再循環(huán)到升壓發(fā)動機(jī)系統(tǒng)(例如，圖1-2和圖8的系統(tǒng))的壓縮機(jī)入口的壓縮增壓空氣的比例的系統(tǒng)和方法。控制器可以經(jīng)配置執(zhí)行控制例程，例如圖3的例程，基于喘振和冷凝的考慮，調(diào)節(jié)相對于從增壓空氣冷卻器上游再循環(huán)的較暖壓縮增壓空氣的量的從增壓空氣冷卻器下游再循環(huán)的較冷壓縮增壓空氣的量。其中，控制器可以調(diào)節(jié)基于壓縮機(jī)入口溫度和進(jìn)一步基于EGR的量，以便進(jìn)入壓縮機(jī)的增壓空氣的溫度保持在會發(fā)生冷凝的閥值之上?？刂破鬟€可以調(diào)節(jié)基于壓縮機(jī)喘振的指示的量，以冷卻壓縮機(jī)入口溫度，從而降低溫度放大效應(yīng)(圖7)。在某些實(shí)施例中，控制器可以如圖9所示，只使用冷卻的壓縮機(jī)再循環(huán)流解決壓縮機(jī)喘振，以降低熱放大效應(yīng)。如圖4所詳述的，控制器可以在使用暖壓縮增壓空氣的增加的再循環(huán)或冷壓縮增壓空氣的增加的再循環(huán)之間選擇，以降低基于冷凝考慮的喘振。示例調(diào)節(jié)參照圖5-6進(jìn)行描述。通過降低壓縮機(jī)從EGR接收的冷凝，可以降低與冷凝相關(guān)的失火和壓縮機(jī)退化。通過使用冷卻的壓縮機(jī)增壓空氣的增加的再循環(huán)解決喘振，增加通過壓縮機(jī)的質(zhì)量流，同時(shí)降低溫度放大效應(yīng)。整體上，改善了升壓發(fā)動機(jī)性能。
[0019]圖1示意性地示出包括發(fā)動機(jī)10的示例發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的方面。在示出的實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)10是聯(lián)接到渦輪增壓器13的升壓發(fā)動機(jī)，渦輪增壓器13包括通過渦輪116驅(qū)動的壓縮機(jī)114。具體地，新鮮空氣經(jīng)由空氣濾清器112沿著進(jìn)氣通道42被引入到發(fā)動機(jī)10中，并流向壓縮機(jī)114。該壓縮機(jī)可以是任何合適的進(jìn)氣壓縮機(jī)，例如馬達(dá)驅(qū)動的或傳動軸驅(qū)動的機(jī)械增壓器壓縮機(jī)。然而，在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100中，壓縮機(jī)是經(jīng)由軸19機(jī)械聯(lián)接到渦輪116的渦輪增壓器壓縮機(jī)，渦輪116通過擴(kuò)張發(fā)動機(jī)排氣驅(qū)動。在一個(gè)實(shí)施例中，渦輪增壓器可以是雙渦流裝置。在另一個(gè)實(shí)施例中，渦輪增壓器可以是可變幾何渦輪增壓器(VGT)，其中渦輪的幾何形狀作為發(fā)動機(jī)工況的函數(shù)主動改變。
[0020]如圖1所示，壓縮機(jī)114通過增壓空氣冷卻器(CAC) 18 (在這里，也稱為中間冷卻器)聯(lián)接到節(jié)流閥20。節(jié)流閥20聯(lián)接到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管22。壓縮增壓空氣通過增壓空氣冷卻器18和節(jié)流閥，自壓縮機(jī)流到進(jìn)氣歧管。增壓空氣冷卻器可以是例如空氣-至-空氣或水-至-空氣的熱交換器。在圖1所示的實(shí)施例中，進(jìn)氣歧管內(nèi)的增壓空氣的壓力由歧管空氣壓力(MAP)傳感器124感測。
[0021]一個(gè)或更多個(gè)傳感器可以聯(lián)接到壓縮機(jī)114的入口。例如，溫度傳感器55可以聯(lián)接到入口，用于估計(jì)壓縮機(jī)入口溫度。作為另一個(gè)示例，濕度傳感器57可以聯(lián)接到入口，用于估計(jì)進(jìn)入壓縮機(jī)的增壓空氣的濕度。其他傳感器可以包括，例如空燃比傳感器，壓力傳感器等。在其他示例中，一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)入口條件(例如濕度，溫度等)可以基于發(fā)動機(jī)工況進(jìn)行推斷。
[0022]在選擇的條件期間，例如在松加速器踏板期間，當(dāng)從有升壓的發(fā)動機(jī)操作行進(jìn)到?jīng)]有升壓的發(fā)動機(jī)操作時(shí)，會發(fā)生壓縮機(jī)喘振。這是由于當(dāng)在松加速器踏板時(shí)節(jié)氣門關(guān)閉，通過壓縮機(jī)的流減少的原因。通過壓縮機(jī)的減少的向前流會引起喘振和退化渦輪增壓器性能。此外，喘振會導(dǎo)致NVH問題，例如來自發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的不期望的噪聲。為了降低壓縮機(jī)喘振，由壓縮機(jī)114壓縮的增壓空氣的至少一部分可以被再循環(huán)到壓縮機(jī)入口。這允許多余的升壓壓力立即大幅緩解。壓縮機(jī)再循環(huán)系統(tǒng)可以包括用于再循環(huán)從在增壓空氣冷卻器18下游的壓縮機(jī)出口到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣的第一再循環(huán)通道60。壓縮機(jī)再循環(huán)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括用于再循環(huán)從在增壓空氣冷卻器18上游的壓縮機(jī)出口到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣的第二再循環(huán)通道70。因此，沿第二通道(從CAC18上游)輸送到壓縮機(jī)入口的壓縮機(jī)再循環(huán)流可以是較暖的再循環(huán)流(例如，較高的溫度)，而沿第一通道(從CAC18下游)輸送到壓縮機(jī)入口的再循環(huán)流可以是較冷的再循環(huán)流(例如，較低的溫度)。
[0023]一個(gè)或更多個(gè)閥可以聯(lián)接到再循環(huán)通道，以控制再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的流量。在圖1所示的一個(gè)示例實(shí)施例中，第一通道可以包括用于調(diào)節(jié)再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的較冷再循環(huán)流的量的第一閥62，而第二通道可以包括用于調(diào)節(jié)再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的較暖再循環(huán)流的量的第二閥72。在如圖2所示的代替實(shí)施例200中，通過第一和第二通道的流可以通過公共閥82控制。公共閥82可以是用于控制沿第一和第二通道的流的開關(guān)型單可變閥?？商娲?，公共閥82可以是恒溫器控制的比例閥，其經(jīng)配置調(diào)節(jié)在壓縮機(jī)入口處接收來自第一和第二通道的流的量，以提供在壓縮機(jī)入口處的溫度受控的再循環(huán)流的混合物，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的。
[0024]閥62和72中的一個(gè)或兩者可以是連續(xù)可變閥，其中閥的位置從完全關(guān)閉位置到完全打開位置可是連續(xù)可變的。同樣，在壓縮機(jī)再循環(huán)流經(jīng)由公共閥82控制的實(shí)施例中，閥可以是連續(xù)可變閥?？商娲?，所述閥中的一個(gè)或更多個(gè)可以是開關(guān)閥。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)閥在升壓發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以是正常部分打開的，以提供某些喘振裕度。在這里，部分打開位置可以是默認(rèn)的閥位置。那么，響應(yīng)于喘振的指示，所述一個(gè)或更多個(gè)閥的開度可以增加。例如，(一個(gè)或多個(gè))閥可以從默認(rèn)的部分打開位置朝向完全打開位置改變。在此條件期間的(一個(gè)或多個(gè))閥打開的程度可以基于喘振的指示(例如，壓縮比，壓縮機(jī)流率，壓縮機(jī)兩側(cè)的壓力差等)。在替代示例中，第一和第二閥中的一個(gè)或兩者可以在升壓發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間(例如，峰值性能條件)保持關(guān)閉，以改善升壓響應(yīng)和峰值性能。接著，閥可以響應(yīng)于喘振的指示被打開(例如，部分打開或完全打開)，如下面所討論的。
[0025]由于沿第二通道接收的來自在冷卻器之前位置的再循環(huán)流比沿第一通道接收的來自在壓縮機(jī)之后位置的再循環(huán)流更暖，所以沿第二通道的流在這里可以稱為熱再循環(huán)流，以及第二閥可以稱為熱壓縮機(jī)再循環(huán)流閥。同樣，沿第一通道的流在這里可以稱為冷再循環(huán)流，以及第一閥可以稱為冷壓縮機(jī)再循環(huán)流閥。通過調(diào)節(jié)所述(一個(gè)或多個(gè))閥調(diào)節(jié)在壓縮機(jī)入口處接收的來自第一和第二通道中的每個(gè)通道的流的量，可以在壓縮機(jī)入口處提供溫度受控的再循環(huán)流。此外，由于低壓EGR也可以在壓縮機(jī)入口處被接收并在輸送到壓縮機(jī)之前與再循環(huán)流混合，壓縮機(jī)再循環(huán)流的量和溫度可以與EGR混合并基于EGR進(jìn)行調(diào)節(jié)，以在壓縮機(jī)入口處提供溫度受控的混合物。這降低在壓縮機(jī)處冷凝的可能性。
[0026]如這里參照圖3-4所詳述的，控制器可以響應(yīng)于工況，例如喘振的指示和/或在壓縮機(jī)處冷凝的可能性，調(diào)節(jié)再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的在冷卻器之前和在冷卻器之后的壓縮空氣的比例。例如，在第一條件期間，控制器可以只打開閥72和再循環(huán)在冷卻器之前的較暖壓縮空氣到壓縮機(jī)入口，以降低喘振。在另一個(gè)示例中，在第二條件期間，控制器可以只打開閥62和再循環(huán)在冷卻器之后的較冷壓縮空氣到壓縮機(jī)入口，以降低喘振。再者，控制器可以調(diào)節(jié)閥62和閥72中的每一個(gè)的開度，以調(diào)節(jié)再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的來自第一和第二通道中的每個(gè)的壓縮空氣的相對量，從而向壓縮機(jī)入口提供更多溫度受控的壓縮增壓空氣混合物。在一個(gè)示例中，如下面所詳述的，控制器可以基于在壓縮機(jī)入口處冷凝的可能性，在通過打開第一閥、第二閥或兩個(gè)閥緩解喘振之間選擇。
[0027]—個(gè)或更多個(gè)傳感器可以聯(lián)接到在壓縮機(jī)114上游的進(jìn)氣通道42，用于確定進(jìn)入壓縮機(jī)的增壓空氣的成分和條件。這些傳感器可以包括，例如壓縮機(jī)入口溫度傳感器55，壓縮機(jī)入口壓力(CIP)傳感器56，以及壓縮機(jī)入口濕度傳感器57。所述傳感器可以估計(jì)在壓縮機(jī)入口處接收的來自進(jìn)氣通道的進(jìn)氣空氣以及從CAC上游或下游再循環(huán)的增壓空氣的條件。此外，當(dāng)EGR可用時(shí)，所述傳感器可以估計(jì)包括新鮮空氣、再循環(huán)壓縮空氣和在壓縮機(jī)入口處接收的排氣殘留的增壓空氣混合物的溫度、壓力、濕度和空燃比。
[0028]在松加速器踏板期間，廢氣門致動器92可以被致動打開，以將來自渦輪上游的排氣壓力的至少一些經(jīng)由廢氣門90傾卸到渦輪下游的位置。通過降低渦輪下游的排氣壓力，可以降低渦輪速度。
[0029]進(jìn)氣歧管22通過一系列進(jìn)氣門(未示出)聯(lián)接到一系列燃燒室30。燃燒室經(jīng)由一系列排氣門(未示出)進(jìn)一步聯(lián)接到排氣歧管36。在所示出的實(shí)施例中，示出單個(gè)排氣歧管36。然而，在其他實(shí)施例中，排氣歧管可以包括多個(gè)排氣歧管段。具有多個(gè)排氣歧管段的構(gòu)造可以使不同燃燒室的流出物能夠被引導(dǎo)到發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的不同位置。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，排氣門和進(jìn)氣門中的每個(gè)可以是電子致動或控制的。在另一實(shí)施例中，排氣門和進(jìn)氣門中的每個(gè)可以是凸輪致動或控制的。無論是電子致動還是凸輪致動，排氣門和進(jìn)氣門打開和關(guān)閉的正時(shí)可以根據(jù)期望的燃燒和排放控制性能進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0031]可以向燃燒室30供應(yīng)一種或更多種燃料，例如汽油、酒精燃料混合物、柴油、生物柴油、壓縮天然氣等。燃料可以經(jīng)由直接噴射、進(jìn)氣道噴射、節(jié)氣門體噴射或他們的任意組合供應(yīng)到燃燒室。在燃燒室中，燃燒可以經(jīng)由火花點(diǎn)火和/或壓縮點(diǎn)火來啟動。
[0032]如圖1所示，自一個(gè)或更多個(gè)排氣歧管段的排氣被引導(dǎo)到渦輪116，以驅(qū)動該渦輪。當(dāng)期望降低的渦輪扭矩時(shí)，一些排氣可以代替被引導(dǎo)繞過渦輪通過廢氣門90。接著，來自渦輪和廢氣門的混合流流過排放控制裝置170。一般來說，一個(gè)或更多個(gè)排放控制裝置170可以包括一個(gè)或更多個(gè)排氣后處理催化劑，其經(jīng)配置催化處理排氣流，并且從而降低排氣流中一種或更多種物質(zhì)的量。例如，當(dāng)排氣流為稀時(shí)，一個(gè)排氣后處理催化劑可以經(jīng)配置捕集來自排氣流的NOx，而當(dāng)排氣流為濃時(shí)，降低捕集的N0X。在其他示例中，排氣后處理催化劑可以經(jīng)配置通過還原劑的幫助，歧化NOx或選擇性降低N0X。在另外的示例中，排氣后處理催化劑可以經(jīng)配置氧化排氣流中的殘留碳?xì)浠衔锖?或一氧化碳。具有任何這類功能的不同排氣后處理催化劑可以單獨(dú)或一起安排在排氣后處理階段的沖洗層或別處。在一些實(shí)施例中，排氣后處理階段可以包括可再生的煙塵過濾器，其經(jīng)配置捕集和氧化排氣流中的煙塵顆粒。
[0033]排放控制裝置170的處理后排氣的全部或一部分可以經(jīng)由排氣管35釋放到大氣中。然而，根據(jù)工況，一些排氣可以被代替轉(zhuǎn)向到EGR通道50，通過EGR冷卻器51和EGR閥52，到達(dá)壓縮機(jī)114的入口。EGR閥可以被打開，以為期望的燃燒和排出控制性能準(zhǔn)許受控量的冷卻排氣進(jìn)入壓縮機(jī)入口。通過這種方式，通過捕集渦輪116下游的排氣，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10適于提供外部、低壓(LP)EGR。除了發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10中相對長的LP-EGR流路徑以外，壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)還將優(yōu)良的均質(zhì)排氣提供到進(jìn)氣增壓空氣中。進(jìn)一步地，為了增加的可用EGR質(zhì)量和改善的性能，EGR起步和混合點(diǎn)的部署提供排氣的非常有效的冷卻。在進(jìn)一步實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括高壓EGR流路徑，其中排氣從渦輪116上游被吸出并再循環(huán)到在壓縮機(jī)114下游的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管。
[0034]EGR冷卻器51可以聯(lián)接到EGR通道50，用于冷卻輸送到壓縮機(jī)的EGR。此外，一個(gè)或更多個(gè)傳感器可以聯(lián)接到EGR通道50，用于提供關(guān)于EGR成分和條件的細(xì)節(jié)。例如，溫度傳感器可以被提供用于確定EGR的溫度，壓力傳感器可以被提供用于確定EGR的壓力，濕度傳感器可以被提供用于確定EGR的水含量的濕度，以及空燃比傳感器54可以被提供用于估計(jì)EGR的空燃比。EGR閥的開度可以基于發(fā)動機(jī)工況和EGR條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，以提供期望的發(fā)動機(jī)稀釋量。
[0035]在示出的實(shí)施例中，EGR通道50在壓縮機(jī)入口上游的第一和第二通道的接合點(diǎn)處與第一和第二壓縮機(jī)再循環(huán)流通道60和70匯合。由于EGR具有相對大的水含量，所以向在這個(gè)壓縮機(jī)之前位置的進(jìn)氣口提供的LP-EGR可能易于冷凝。特別地，基于在接收EGR的時(shí)刻的EGR條件、發(fā)動機(jī)工況和壓縮機(jī)入口溫度，在壓縮機(jī)入口以及增壓空氣冷卻器出口會發(fā)生冷凝。例如，在冷環(huán)境條件下，當(dāng)潮濕的EGR與冷環(huán)境進(jìn)氣空氣混合時(shí)，會形成水滴。影響高速(例如，200000rpm或以上)旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)葉片的水滴會引起葉片的損壞。此外，由于吸入的水降低燃燒率，在發(fā)動機(jī)中的水的引入會增加失火事件的可能性。如這里參照圖3-4所詳述的，控制器可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)入口溫度，以降低冷凝的可能性。例如，壓縮機(jī)入口溫度可以被保持在基于EGR和冷凝考慮的閥值溫度之上?？刂破骺梢曰趬嚎s機(jī)入口溫度和進(jìn)一步基于從EGR通道接收的EGR，均衡再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的在冷卻器之前和在冷卻器之后的壓縮空氣的量。例如，當(dāng)環(huán)境濕度和/或EGR水含量較高時(shí)，或當(dāng)環(huán)境溫度較冷時(shí)，控制器可以調(diào)節(jié)閥以再循環(huán)在冷卻器之前的較暖壓縮空氣的更多部分到壓縮機(jī)，以降低冷凝。在另一個(gè)示例中，當(dāng)環(huán)境濕度和/或EGR水含量較低時(shí)，或當(dāng)環(huán)境溫度較暖時(shí)，控制器可以調(diào)節(jié)閥以再循環(huán)在冷卻器之后的較冷壓縮空氣的更多部分到壓縮機(jī)入口。接著，在將混合物輸送到壓縮機(jī)入口之前，壓縮機(jī)再循環(huán)流與EGR混合。這允許期望的發(fā)動機(jī)稀釋得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)減少了冷凝的傾向以及有關(guān)的問題。
[0036]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括控制系統(tǒng)14。控制系統(tǒng)14被示出從多個(gè)傳感器16(本文所述的各個(gè)示例)接收信息和向多個(gè)致動器81(本文所述的各個(gè)示例)發(fā)送控制信號。作為一個(gè)示例，傳感器16可以包括位于排放控制裝置上游的排氣傳感器126、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57和EGR傳感器54。其他傳感器，例如附加的壓力、溫度、空燃比和成分傳感器可以聯(lián)接到發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的不同位置。致動器81可以包括，例如節(jié)流閥20，EGR閥52，壓縮機(jī)再循環(huán)閥62、72、82，廢氣門致動器92，以及燃料噴射器66?？刂葡到y(tǒng)14可以包括控制器12?？刂破骺梢越邮崭鞣N傳感器的輸入數(shù)據(jù)，處理該輸入數(shù)據(jù)，并且基于對應(yīng)于一個(gè)或更多個(gè)例程的程序化的指令或代碼，響應(yīng)處理的輸入數(shù)據(jù)觸發(fā)各個(gè)致動器。本文關(guān)于圖3-4描述示例控制例程。
[0037]應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖1-2的實(shí)施例示出兩個(gè)不同的壓縮機(jī)再循環(huán)流通道，但是在其他實(shí)施例中，可以只提供一個(gè)流通道。例如，如圖8的實(shí)施例800所示，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可以經(jīng)配置具有包括壓縮機(jī)再循環(huán)閥62的單個(gè)壓縮機(jī)再循環(huán)通道60，其用于再循環(huán)從增壓空氣冷卻器18下游到壓縮機(jī)114的入口的冷卻的壓縮空氣。其中，響應(yīng)于喘振的指示，控制器可以打開(例如，完全打開)閥62，以再循環(huán)從增壓空氣冷卻器下游和進(jìn)氣節(jié)氣門上游到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣。只通過在穿過增壓空氣冷卻器后已冷卻的壓縮增壓空氣的冷卻的壓縮空氣解決喘振，降低再循環(huán)流的溫度放大效應(yīng)。此外，通過將壓縮機(jī)旁路系統(tǒng)定位在增壓空氣冷卻器后并靠近發(fā)動機(jī)進(jìn)氣節(jié)氣門，在節(jié)氣門關(guān)閉事件期間(例如，松加速器踏板)，空氣流的自然動量可以有利迫使流通過再循環(huán)通道，從而進(jìn)一步改善通過壓縮機(jī)的質(zhì)量流和喘振裕度。再者，由于喘振裕度初始跟隨通過壓縮機(jī)的增加質(zhì)量流的路徑，而不是快速的壓力衰減，如果在再循環(huán)閥打開后(例如，在再循環(huán)閥打開后立即)很快要求踩加速器踏板，已可用的更高升壓壓力可以用于構(gòu)建扭矩，以滿足驅(qū)動需求。因此，這種方案改善整體的扭矩響應(yīng)和駕駛性能。
[0038]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖3，示例例程300被示出基于壓縮機(jī)入口溫度用于調(diào)節(jié)從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器下游的第一通道以及從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器上游的第二通道再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣的相對量。通過基于工況調(diào)節(jié)相對量，溫度受控的混合物可以提供到壓縮機(jī)入口。
[0039]在302處，例程包括估計(jì)和/或測量發(fā)動機(jī)工況。估計(jì)的工況可以包括，例如，發(fā)動機(jī)速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩需求、環(huán)境條件(例如，環(huán)境溫度和濕度，以及大氣壓力)、MAP、MAF, MAT、發(fā)動機(jī)溫度、升壓水平等。在304處，基于估計(jì)的工況，(一個(gè)或多個(gè))壓縮機(jī)再循環(huán)閥的位置可以被確定。這可以包括確定在用于再循環(huán)在冷卻器之后的冷卻的壓縮增壓空氣到壓縮機(jī)入口的第一通道中的第一連續(xù)可變閥的位置，以及確定用于再循環(huán)在冷卻器之前的暖壓縮增壓空氣到壓縮機(jī)入口的第二通道中的第二連續(xù)可變閥的位置。可替代地，在單閥控制流過兩個(gè)通道的構(gòu)造中，可以確定單個(gè)壓縮機(jī)再循環(huán)閥的位置。在一個(gè)示例中，當(dāng)發(fā)動機(jī)以升壓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，閥可以保持在(默認(rèn))部分打開(例如，半打開)位置，，以便提供對喘振極限的某些裕度。在305處，所需要的EGR量可以基于估計(jì)的工況來確定。例如，發(fā)動機(jī)稀釋所需要的量可以被確定，以及提供所需要的發(fā)動機(jī)稀釋的EGR量可以被確定。EGR閥的對應(yīng)開度也可以被確定。
[0040]在306處，可以確定壓縮機(jī)是否處在喘振極限或接近喘振極限。在一個(gè)示例中，由于操作者松加速器踏板事件，壓縮機(jī)可以處在喘振極限或接近喘振極限。如果沒有喘振的指示，那么在316處，可以測量或估計(jì)壓縮機(jī)入口溫度，并且可以確定溫度是否低于閥值溫度。如下面所討論的，控制器可以調(diào)節(jié)(一個(gè)或多個(gè))壓縮機(jī)再循環(huán)閥的一個(gè)或更多個(gè)設(shè)定，以維持壓縮機(jī)入口溫度在閥值溫度之上。閥值溫度可以和在某溫度之下壓縮機(jī)有可能發(fā)生冷凝的溫度相對應(yīng)。閥值溫度可以基于環(huán)境條件(如，環(huán)境濕度和環(huán)境溫度)以及EGR率，其中壓縮機(jī)入口溫度維持在所述閥值溫度之上。例如，閥值溫度可以隨著環(huán)境濕度增加而增加。作為另一個(gè)示例，閥值溫度可以隨著環(huán)境濕度增加而降低。
[0041]閥值溫度可以進(jìn)一步基于輸送到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣裝置的EGR的量。在這里，EGR可以是包括從排氣渦輪下游再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的排氣殘留的低壓EGR。作為示例，閥值溫度可以隨著EGR的水含量的增加而增加。作為另一個(gè)示例，閥值溫度可以隨著EGR的量的減少而降低。
[0042]如果壓縮機(jī)入口溫度處在閥值溫度或在閥值溫度之上(即，壓縮機(jī)入口是充分暖的)，那么在EGR的輸送是低的期間，可以確定在壓縮機(jī)入口處形成冷凝的可能性。因此，在318處，EGR閥的開度可以被調(diào)節(jié)，以輸送期望的EGR量到壓縮機(jī)入口，用于隨后輸送到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣裝置。任何在(例如，一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)再循環(huán)閥被部分打開)的時(shí)間被提供的壓縮機(jī)再循環(huán)流可以在輸送到壓縮機(jī)之前與壓縮機(jī)入口上游的EGR混合。
[0043]如果壓縮機(jī)入口溫度低于閥值溫度(即，壓縮機(jī)入口是冷的)，那么，在EGR的輸送是高的期間，可以確定在壓縮機(jī)入口處形成冷凝的可能性。因此，在320處，該例程包括基于壓縮機(jī)入口溫度，調(diào)節(jié)從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器下游的第一通道以及從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器上游的第二通道再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣的相對量。特別地，該調(diào)節(jié)包括在壓縮機(jī)入口溫度下降到低于閥值溫度時(shí)，增加沿第二通道再循環(huán)的壓縮空氣(較暖，在冷卻器之前)的量，同時(shí)相應(yīng)減少沿第一通道再循環(huán)的壓縮空氣(較冷，在冷卻器之后)的量。該調(diào)節(jié)還可以基于EGR，以便增加壓縮機(jī)入口溫度到閥值溫度之上，從而降低輸送的EGR的水冷凝輸出。特別地，該調(diào)節(jié)可以包括在EGR的水含量增加時(shí)，增加沿第二通道再循環(huán)的壓縮空氣(較暖，在冷卻器之前)的量，同時(shí)減少沿第一通道再循環(huán)的壓縮空氣(較冷，在冷卻器之后)的量。進(jìn)一步地，在一個(gè)或更多個(gè)EGR溫度增加并且EGR量減少時(shí)，控制器可以減少沿第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的量，同時(shí)增加沿第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的量。
[0044]控制器可以調(diào)節(jié)分別聯(lián)接到第一和第二通道的第一和第二閥的開度，以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)再循環(huán)流。例如，在322處，減少沿第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的量可以包括減小第一通道中第一閥的開度，而增加沿第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的量可以包括增加第二通道中第二閥的開度。在一個(gè)示例中，其中在升壓發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，所述閥在默認(rèn)的半打開位置，在322處的調(diào)節(jié)可以包括第一閥的開度從半打開位置向(或朝)完全關(guān)閉位置減少，并且第二閥的開度從半打開位置向(或朝)完全打開位置增加。在替代實(shí)施例中，其中通過兩個(gè)通道的流經(jīng)由單比例閥來控制，調(diào)節(jié)通過通道的流的相對量包括調(diào)節(jié)聯(lián)接在壓縮機(jī)入口上游的第一和第二通道的接合點(diǎn)處的比例閥的開度，以增加較暖壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例和減少較冷壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例。在估計(jì)的壓縮機(jī)入口溫度下降到低于閥值溫度時(shí)，閥的開度可以基于估計(jì)的壓縮機(jī)入口溫度與閥值溫度之間的差異，通過第二閥的開度增加(和/或第一閥的開度減小)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0045]應(yīng)當(dāng)明白，雖然該例程示出調(diào)節(jié)經(jīng)由第一和第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的相對比例，在另一示例中，當(dāng)冷卻的EGR在壓縮機(jī)入口處被接收時(shí)，第一通道中的第一閥可以完全關(guān)閉，以及第二通道中的第二閥可以完全打開，只提供與冷卻的EGR并排的升溫的壓縮再循環(huán)流。
[0046]應(yīng)當(dāng)明白，雖然該例程示出調(diào)節(jié)比例以提供期望的壓縮機(jī)入口溫度，但是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，在冷卻器之前和在冷卻器之后的再循環(huán)流的比例基于估計(jì)的和實(shí)際的壓縮機(jī)減速曲線圖之間的差異或基于期望的壓縮機(jī)質(zhì)量流進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0047]在324處，該例程包括在輸送混合物到壓縮機(jī)之前，混合再循環(huán)流與在壓縮機(jī)入口(從排氣渦輪的下游)處接收的EGR。通過這種方式，再循環(huán)壓縮空氣與排氣殘留的溫度受控混合物可以提供給發(fā)動機(jī)用于燃燒，以滿足期望的稀釋需求，而沒有在壓縮機(jī)處生成冷凝形成。通過降低在壓縮機(jī)入口處的冷凝，降低水的吸入引起的壓縮機(jī)退化并且改善升壓發(fā)動機(jī)性能。
[0048]返回到306，如果喘振的指示被確定，那么在308處，該例程包括調(diào)節(jié)從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器下游的第一通道以及從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器上游的第二通道再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣的相對量，以便增加冷卻的壓縮增壓空氣到壓縮機(jī)入口的再循環(huán)。
[0049]在一個(gè)示例中，在310處,這包括，響應(yīng)于壓縮機(jī)喘振的指示,通過增加位于將壓縮機(jī)入口聯(lián)接到中間冷卻器出口的第一通道中的第一閥的開度，再循環(huán)從增壓空氣冷卻器下游和進(jìn)氣節(jié)氣門上游到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣。通過再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的冷卻的壓縮增壓空氣，降低再循環(huán)的熱放大效應(yīng)。閥的位置從完全打開位置到完全關(guān)閉位置可是連續(xù)可變的。如先前所討論的，當(dāng)發(fā)動機(jī)以升壓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，第一通道中的第一閥可以是部分打開的，以及增加該閥的開度可以包括第一閥從部分打開位置向(或朝)完全打開位置移動。然而，在替代實(shí)施例中，在峰值性能條件期間(當(dāng)發(fā)動機(jī)以升壓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，第一通道中的閥可以維持關(guān)閉，以及增加該閥的開度可以包括第一閥從完全關(guān)閉位置向(或朝)部分打開或完全打開位置移動。所述增加可以基于壓縮機(jī)流率、壓縮機(jī)入口溫度和壓縮機(jī)喘振極限中的一個(gè)或更多個(gè)。例如，在壓縮機(jī)入口溫度上升到閥值溫度之上時(shí)，所述開度可以增加更多。進(jìn)一步地，在增加第一閥的開度以增加冷卻的壓縮機(jī)再循環(huán)流時(shí)，控制器可以基于第一閥的開度調(diào)節(jié)第二閥的開度，以保持壓縮機(jī)入口溫度在閥值溫度之上(例如，在會發(fā)生冷凝的下限閥值溫度之上，但是低于上限閥值溫度，在上限所述閥值溫度之上熱放大效應(yīng)會變得顯著)。
[0050]應(yīng)當(dāng)明白，響應(yīng)于喘振的指示，控制器還可以調(diào)節(jié)聯(lián)接到驅(qū)動壓縮機(jī)的排氣渦輪的廢氣門。
[0051]可選地，在312處，EGR閥可以基于壓縮機(jī)再循環(huán)閥調(diào)節(jié)和喘振極限進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，EGR可以響應(yīng)于喘振的指示而減少。當(dāng)提供EGR時(shí)，在輸送混合物到壓縮機(jī)入口之前，再循環(huán)流可以與壓縮機(jī)上游的EGR混合。
[0052]通過這種方式，當(dāng)處在喘振極限或接近喘振極限時(shí)，通過再循環(huán)從增壓空氣冷卻器下游到壓縮機(jī)入口的冷卻的升壓空氣，降低溫度放大效應(yīng)。此外，通過將壓縮機(jī)旁路系統(tǒng)定位在增壓空氣冷卻器后并靠近發(fā)動機(jī)進(jìn)氣節(jié)氣門，在節(jié)氣門關(guān)閉事件期間(例如，松加速器踏板)，空氣流的自然動量可以有利用于迫使流通過再循環(huán)通道，從而進(jìn)一步改善通過壓縮機(jī)的質(zhì)量流和喘振裕度。再者，由于喘振裕度初始跟隨通過壓縮機(jī)的增加質(zhì)量流的路徑，而不是快速的壓力衰減，如果在再循環(huán)閥打開后(例如，在再循環(huán)閥打開后立即)很快要求踩加速器踏板，已可用的較高升壓壓力可以用于構(gòu)建扭矩，以滿足驅(qū)動需求，從而改善整體的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)和駕駛性能。
[0053]雖然圖3的例程示出從增壓空氣冷卻器下游到壓縮機(jī)入口的冷卻的壓縮空氣的再循環(huán)響應(yīng)于喘振的指示而增加，但是應(yīng)當(dāng)明白，在其他實(shí)施例中，例如在圖4處所詳述的，基于冷凝考慮(例如基于從并行輸送的EGR和/或環(huán)境濕度冷凝是否有可能)，控制器可以在增加從增壓空氣冷卻器下游或從增壓空氣冷卻器上游到壓縮機(jī)入口的壓縮機(jī)再循環(huán)流之間選擇。其中，在第一喘振條件期間，通過增加第二閥的開度(其維持或減小第一閥的開度)，控制器可以解決喘振，以提供增加的到壓縮機(jī)入口的暖壓縮空氣的再循環(huán)。相比之下，在第二喘振條件期間，通過增加第一閥的開度(其維持或減小第二閥的開度)，控制器可以解決喘振，以提供增加的到壓縮機(jī)入口的冷卻的壓縮空氣的再循環(huán)。
[0054]這種差異參照圖7的壓縮機(jī)圖700被說明。圖700示出在不同壓縮機(jī)流率(沿x軸線)的壓縮機(jī)壓力比(沿y軸線)的變化。線702示出對于給定工況的喘振極限(在這里，稱為硬喘振極限)。在硬喘振極限702左側(cè)的壓縮機(jī)操作導(dǎo)致在硬喘振區(qū)域704 (如陰影區(qū)域704所示)的操作。在硬喘振區(qū)域704的壓縮機(jī)操作導(dǎo)致討厭的NVH和發(fā)動機(jī)性能的潛在退化。通過打開壓縮機(jī)再循環(huán)閥，壓縮機(jī)操作可以移到硬喘振極限的右側(cè)。曲線706示出通過打開第一通道中的第一閥，增加冷卻的(在冷卻器之后)壓縮空氣的再循環(huán)所實(shí)現(xiàn)的壓縮比的變化，而曲線708示出通過打開第二通道中的第二閥，增加暖(在冷卻器之前)壓縮空氣的再循環(huán)所實(shí)現(xiàn)的壓縮比的變化。通過對比曲線706和708可以看出，通過打開第一閥，經(jīng)由第一通道增加再循環(huán)流，在移動壓縮機(jī)操作進(jìn)一步遠(yuǎn)離(到喘振極限的右側(cè))喘振極限時(shí)，更多的質(zhì)量流被推送通過壓縮機(jī)。然而，如參照圖4所詳述的，當(dāng)在壓縮機(jī)的冷凝的可能性是高時(shí)，由于增加的壓縮機(jī)對冷凝物的吸入導(dǎo)致的缺點(diǎn)超過改善的喘振裕度的益處，增加的冷卻的壓縮空氣再循環(huán)可能不是期望的。在這些條件期間，增加的在冷卻器之前的壓縮機(jī)暖再循環(huán)流的再循環(huán)可以有利應(yīng)用解決喘振和壓縮機(jī)入口冷凝這兩個(gè)問題。在進(jìn)一步的條件中，在冷卻器之前的壓縮機(jī)暖再循環(huán)流和在冷卻器之后的壓縮機(jī)冷再循環(huán)流的再循環(huán)可以被結(jié)合，以提供解決喘振的溫度受控的再循環(huán)流。
[0055]在一個(gè)示例中，響應(yīng)于壓縮機(jī)喘振的指示，發(fā)動機(jī)控制器可以調(diào)節(jié)從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器下游的第一通道以及從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器上游的第二通道再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣的相對量。在這里，壓縮機(jī)喘振的指示基于操作者松加速器踏板。因此，無論何時(shí)主節(jié)流角度減小，會發(fā)生喘振。雖然這個(gè)示例討論操作者松加速器踏板，但是在其他示例中，喘振的指示會由于變速器換擋事件、牽引力控制事件(或在期間)發(fā)生。該調(diào)節(jié)可以包括，在進(jìn)氣節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，基于估計(jì)的壓縮機(jī)入口溫度與期望的壓縮機(jī)入口溫度之間的差異調(diào)節(jié)相對量。這可以通過增加聯(lián)接到第一和第二通道中的每個(gè)通道的連續(xù)可變閥的開度，增加沿第一通道的壓縮機(jī)空氣再循環(huán)和減少沿第二通道的壓縮機(jī)空氣再循環(huán)而實(shí)現(xiàn)。
[0056]可替代地，在每個(gè)通道中具有專用閥的實(shí)施例中，在第一條件期間，控制器可以增加第一通道中的第一閥的開度，以增加從第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的量，同時(shí)減小第二通道中的第二閥的開度，以減少從第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的量。接著，在第二條件期間，控制器可以減小第一通道中的第一閥的開度，以減少從第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的量，同時(shí)增加第二通道中的第二閥的開度，以增加從第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的量。在這里，在第一條件期間，壓縮機(jī)入口冷凝的可能性較低，以及在第二條件期間，壓縮機(jī)入口冷凝的可能性較高。在兩個(gè)條件期間，控制器還可以基于調(diào)節(jié)后的壓縮空氣再循環(huán)的相對量，調(diào)節(jié)從排氣渦輪下游再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的排氣的量，以緩解喘振條件。
[0057]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖4，示例例程400被示出通過增加壓縮空氣從壓縮機(jī)下游到壓縮機(jī)入口的再循環(huán)，解決壓縮機(jī)喘振，以及基于冷凝考慮，在增加從增壓空氣冷卻器上游或從增壓空氣冷卻器下游到壓縮機(jī)入口的再循環(huán)之間選擇。通過這種方式，該方法使得在沒有增加壓縮機(jī)入口冷凝風(fēng)險(xiǎn)的情況下，能夠解決喘振。
[0058]在402處，操作者松加速器踏板可以被確認(rèn)。例如，可以確認(rèn)車輛操作者已經(jīng)釋放加速器踏板。在確認(rèn)后，在403處，進(jìn)氣節(jié)氣門開度可以響應(yīng)于松加速器踏板而減小。例如，節(jié)氣門可以被關(guān)閉。在404處，可以確定是否有喘振的指示。特別地，在節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，通過壓縮機(jī)的流可以減少，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)喘振。壓縮機(jī)喘振會導(dǎo)致NVH問題，例如來自發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的不期望的噪聲。因此，喘振的指示可以基于松加速器踏板，以及基于相對于壓縮機(jī)喘振極限的在松加速器踏板的時(shí)間的壓縮機(jī)流率進(jìn)行確定。
[0059]在404處，如果壓縮機(jī)流量不處在或不接近喘振極限，那么在406處，喘振的指示未被確認(rèn)并且該例程進(jìn)行到例如通過打開廢氣門降低渦輪速度，降低升壓壓力。此外，聯(lián)接到第一壓縮機(jī)再循環(huán)通道(從增壓空氣冷卻器出口到壓縮機(jī)入口)的第一連續(xù)可變壓縮機(jī)再循環(huán)閥的位置和聯(lián)接到第二壓縮機(jī)再循環(huán)通道(從在增壓空氣冷卻器出口上游的壓縮機(jī)出口到壓縮機(jī)入口)的第二連續(xù)可變壓縮機(jī)再循環(huán)閥的位置可以基于降低的升壓壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)發(fā)動機(jī)以升壓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述閥中的一個(gè)或兩個(gè)可以維持在部分打開(例如，半打開)位置(以提供一些喘振裕度)，以及響應(yīng)于升壓壓力減少和進(jìn)氣節(jié)氣門被關(guān)閉，所述閥的開度可以減小(例如，所述閥可以被關(guān)閉)。
[0060]在404處，如果壓縮比處在喘振極限或接近喘振極限，那么在408處，該例程包括確定解決喘振所需要的壓縮機(jī)再循環(huán)流的量。因此，從壓縮機(jī)下游再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣的量可以基于松加速器踏板時(shí)相對于喘振極限的壓縮機(jī)流量，在壓縮機(jī)流量進(jìn)一步移動到壓縮機(jī)圖中的喘振極限(例如，移動到左側(cè))時(shí)，增加所述壓縮空氣的量。這可以包括確定從第一和第二通道的每個(gè)通道為解決喘振所需的再循環(huán)流的量，以及相應(yīng)的閥開度量。在一個(gè)示例中，喘振可以通過只打開第一閥，增加沿第一通道的冷再循環(huán)流(或冷卻的升壓增壓空氣)解決。在另一個(gè)示例中，喘振可以通過只打開第二閥，增加熱再循環(huán)流(或升溫的升壓增壓空氣)解決。在又一個(gè)示例中，喘振可以通過調(diào)節(jié)從第一和第二通道中的每個(gè)通道的熱和冷再循環(huán)流的相對量解決。在410處，該例程估計(jì)與在408處確定的選項(xiàng)中的每個(gè)選項(xiàng)關(guān)聯(lián)的壓縮機(jī)入口溫度的變化。例如，如果第一閥打開，可能引起的壓縮機(jī)入口溫度的增加被估計(jì)，與之對比的是，如果第二閥打開，可能引起壓縮機(jī)入口溫度的減少。
[0061]在412處，冷凝的可能性被確定。冷凝的可能性可以基于壓縮機(jī)入口溫度、環(huán)境濕度和環(huán)境溫度之中的每一個(gè)，以及進(jìn)一步基于(從渦輪上游)經(jīng)由EGR通道再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的EGR。例如，可以確定是否有在壓縮機(jī)入口處接收的任何低壓EGR，并且如果有的話，EGR的溫度和濕度被確定。進(jìn)一步地，在壓縮機(jī)入口處接收的環(huán)境空氣的溫度和濕度也被確定?；谶M(jìn)氣空氣的溫度和濕度以及EGR，冷凝的可能性被確定，以及進(jìn)一步確定壓縮機(jī)入口溫度的變化是否有可能促使冷凝或降低冷凝。例如，如果冷凝的可能性是高的，冷再循環(huán)流的添加會促使冷凝，并且因此會是不期望的。在這些條件下，暖再循環(huán)流可以用于降低喘振和降低冷凝的可能性。因此，在412處，在響應(yīng)于松加速器踏板關(guān)閉進(jìn)氣節(jié)氣門時(shí)，控制器可以增加壓縮空氣從壓縮機(jī)下游到壓縮機(jī)入口的再循環(huán)，以及可以基于冷凝，在經(jīng)由第一通道還是第二通道增加再循環(huán)之間選擇。
[0062]特別地，在414處，當(dāng)冷凝的可能性較低(例如，沒有冷凝的可能性)時(shí)，該例程包括經(jīng)由第一通道增加再循環(huán)流。因此，這導(dǎo)致增加的冷卻的壓縮空氣到壓縮機(jī)入口的再循環(huán)。響應(yīng)于喘振的指示，通過增加輸送到壓縮機(jī)入口的冷卻的再循環(huán)流的量，降低再循環(huán)流的溫度放大效應(yīng)。此外，通過再循環(huán)在增壓空氣冷卻器之后并接近發(fā)動機(jī)進(jìn)氣節(jié)氣門的壓縮空氣，在節(jié)氣門關(guān)閉事件期間(在這里，是松加速器踏板)，空氣流的自然動量可以有利應(yīng)用迫使流通過再循環(huán)通道，從而進(jìn)一步改善通過壓縮機(jī)的質(zhì)量流和喘振裕度。再者，由于喘振裕度初始跟隨通過壓縮機(jī)的增加質(zhì)量流的路徑，而不是快速的壓力衰減，如果在再循環(huán)閥打開后(例如，在再循環(huán)閥打開后立即)很快要求踩加速器踏板，已可用的較高升壓壓力可以用于構(gòu)建扭矩，以滿足驅(qū)動需求。如果在松加速器踏板后，很快又踩加速器踏板，這允許升壓壓力被快速提供。
[0063]相比之下，在416處，當(dāng)冷凝的可能性較高時(shí)，該例程包括經(jīng)由第二通道增加再循環(huán)流。因此，這導(dǎo)致增加的暖壓縮空氣到壓縮機(jī)入口的再循環(huán)。響應(yīng)于喘振的指示，通過增加輸送到壓縮機(jī)入口的升溫的再循環(huán)流的量，升壓壓力可以快速降低，以增加通過壓縮機(jī)的流量，同時(shí)增加的再循環(huán)流的溫度可以降低在壓縮機(jī)入口處形成冷凝的可能性。
[0064]因此，除了增加壓縮空氣從壓縮機(jī)下游(在冷卻器之前和/或之后)到壓縮機(jī)入口的再循環(huán)以外，在414和416處，該例程可以響應(yīng)于松加速器踏板，增加跨接在排氣渦輪的廢氣門的開度。廢氣門的開度可以基于壓縮空氣從冷卻器下游到壓縮機(jī)入口的再循環(huán)。例如，當(dāng)沿第一通道再循環(huán)冷卻的壓縮空氣時(shí)(在414處)所需要的廢氣門開度的量可以不同于當(dāng)沿第二通道再循環(huán)暖壓縮空氣時(shí)(在416處)所需要的廢氣門開度的量。在一個(gè)示例中，由于較暖壓縮機(jī)再循環(huán)流引起的溫度放大效應(yīng)，較小的廢氣門開度連同第二通道中的第二閥的開度，同時(shí)較大的廢氣門開度連同第一通道中的第一閥的開度可以被使用，用于升壓控制。
[0065]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖9，示例例程900被示出通過增加壓縮空氣從增壓空氣冷卻器下游和進(jìn)氣節(jié)氣門上游到壓縮機(jī)入口的再循環(huán)，解決壓縮機(jī)喘振。在一個(gè)示例中，圖9的例程可以用于在圖8處所示的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例。在這里，喘振可以通過使用冷卻的壓縮機(jī)再循環(huán)流以改善喘振裕度來解決。
[0066]在902處，如同在302處，可以測量和/或估計(jì)發(fā)動機(jī)工況。在904處，如同在304處，基于估計(jì)的工況，聯(lián)接在從增壓空氣冷卻器下游到壓縮機(jī)通道上游的通道中的壓縮機(jī)再循環(huán)閥的位置可以被確定。在一個(gè)示例中，在壓縮機(jī)再循環(huán)閥是開關(guān)閥或連續(xù)可變閥時(shí)，該閥可以保持關(guān)閉。在另一個(gè)示例中，在閥是連續(xù)可變閥時(shí)，該閥可以保持部分打開以提供至少一些喘振裕度?？商娲兀诜逯敌阅軛l件期間，連續(xù)可變閥可以保持關(guān)閉，當(dāng)發(fā)動機(jī)以升壓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，改善升壓效能和峰值性能。
[0067]在906處，如同在306處，可以確定喘振的指示是否已被接收。例如，可以確定壓縮機(jī)操作(例如，壓縮比或壓縮流量)處在喘振極限或超出喘振極限。在一個(gè)示例中，控制器可以使用壓縮機(jī)圖(例如圖7的圖)識別喘振條件。
[0068]如果喘振被確認(rèn)，那么在908處，響應(yīng)于喘振的指示，控制器可以打開(例如，完全打開)壓縮機(jī)再循環(huán)閥(CRV)，以再循環(huán)(或增加再循環(huán))從增壓空氣冷卻器下游到壓縮機(jī)入口的冷卻的壓縮增壓空氣。通過只用冷卻的壓縮空氣解決喘振，降低再循環(huán)流的溫度放大效應(yīng)，并且通過壓縮機(jī)的質(zhì)量流保持充分高，以避免壓縮機(jī)喘振。此外，通過使用在增壓空氣冷卻器后并靠近發(fā)動機(jī)進(jìn)氣節(jié)氣門的壓縮機(jī)旁路系統(tǒng)，在節(jié)氣門關(guān)閉事件期間(例如，松加速器踏板)，空氣流的自然動量可以有利地用于迫使流通過再循環(huán)通道，從而進(jìn)一步改善通過壓縮機(jī)的質(zhì)量流和喘振裕度。
[0069]在910處，可選地，EGR閥可以基于喘振的指示和CRV的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)。例如，EGR閥的開度可以增加或減小。如果提供EGR，在混合的增壓空氣輸送到壓縮機(jī)之前，再循環(huán)通道的再循環(huán)流可以與壓縮機(jī)入口上游的EGR混合。
[0070]返回906處，如果喘振的指示未被確認(rèn)，那么在912處，該例程包括保持CRV的位置，如同在904處確定的。在914處，EGR閥的位置可以基于發(fā)動機(jī)工況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以提供期望的發(fā)動機(jī)稀釋量。如果EGR被請求，在混合的增壓空氣輸送到壓縮機(jī)之前，再循環(huán)通道的任何再循環(huán)流可以與壓縮機(jī)入口上游的EGR混合。
[0071]通過這種方式，從增壓空氣冷卻器下游位置抽取空氣的在再循環(huán)路徑上的連續(xù)可變壓縮機(jī)再循環(huán)閥可以用于解決喘振。從這個(gè)位置抽取允許閥讓空氣連續(xù)流過，而沒有增加壓縮機(jī)出口溫度在用于油焦化和組件保護(hù)的極限(通常在160-180°C )之上。
[0072]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖5，圖500示出可以用于向壓縮機(jī)入口提供溫度受控混合物的示例壓縮機(jī)再循環(huán)閥調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)降低也在壓縮機(jī)入口處接收的EGR的冷凝。
[0073]圖500示出在曲線502處在壓縮機(jī)入口處接收的低壓EGR，在曲線504處的第二壓縮機(jī)再循環(huán)閥的位置的變化，所述第二壓縮機(jī)再循環(huán)閥經(jīng)配置再循環(huán)經(jīng)由第二通道(這里也稱為熱CRV)到壓縮機(jī)入口的在冷卻器之前的暖壓縮增壓空氣，在曲線506處的第一壓縮機(jī)再循環(huán)閥的位置的變化，所述第一壓縮機(jī)再循環(huán)閥經(jīng)配置再循環(huán)經(jīng)由第一通道(這里也稱為冷CRV)到壓縮機(jī)入口的在冷卻器之后的冷壓縮增壓空氣，在曲線508處的壓縮機(jī)入口溫度，以及在曲線510處的環(huán)境濕度。所有曲線在沿X軸線的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間上被示出。
[0074]在tl之前，發(fā)動機(jī)可以以升壓運(yùn)轉(zhuǎn)，其中熱和冷閥中的每個(gè)閥被調(diào)節(jié)到允許壓縮機(jī)入口溫度處在期望的溫度509 (虛線)或其附近的位置。例如，熱和冷再循環(huán)閥中的每個(gè)再循環(huán)閥可以是部分打開的(曲線504-506)。此外，在tl之前，更少量的EGR可以輸送到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣裝置。環(huán)境濕度(曲線510)可以是相對高的。在tl處，由于發(fā)動機(jī)工況的變化，以及更多發(fā)動機(jī)稀釋的需求，EGR閥可以被打開以提供更多的EGR(曲線502)。因此，在tl處，當(dāng)EGR(其自身具有水含量)被接收時(shí)，在相對高的環(huán)境濕度，冷凝的可能性會更高。因此，在tl處，期望的溫度509上升。同樣在tl處，當(dāng)請求的EGR被提供時(shí)，經(jīng)由熱和冷閥輸送的壓縮機(jī)再循環(huán)流的相對量被調(diào)節(jié)，以保持壓縮機(jī)入口溫度在調(diào)節(jié)后期望的溫度(或在不用擔(dān)心組件退化的范圍內(nèi))。如圖所示，在tl與t2之間，在增加的EGR被提供時(shí)，熱CRV的開度增加的同時(shí)冷CRV的開度減小，以增加輸送到壓縮機(jī)入口的在冷卻器之前的升溫的再循環(huán)流的比例。接著，在混合物輸送到壓縮機(jī)入口之前，較暖再循環(huán)流與壓縮機(jī)上游的EGR混合。如此做時(shí)，壓縮機(jī)入口被升溫，并且吸入到壓縮機(jī)的EGR的冷凝的可能性被降低。
[0075]在t2處，需要的EGR量減少并且減小相應(yīng)的EGR閥開度。進(jìn)一步地，壓縮機(jī)入口的期望的溫度返回到初始的較低值。同樣在t2處，熱和冷壓縮機(jī)再循環(huán)流閥返回到他們初始(例如，默認(rèn)的半打開)位置，或可替代的能夠使壓縮機(jī)入口溫度保持在恢復(fù)的閥值溫度的標(biāo)稱位置。
[0076]在t2與t3之間，由于環(huán)境條件的變化，環(huán)境濕度會下降。在t3處，由于發(fā)動機(jī)工況的變化，以及更多的發(fā)動機(jī)稀釋需求，EGR請求可以被接收以及EGR閥可以被再次打開，以提供更多的EGR。在這個(gè)示例中，在t3處請求的EGR量可以小于在tl處請求的量。在替代的示例中，當(dāng)環(huán)境濕度較低時(shí)，在t3處請求的EGR量可以更大。在t3處，當(dāng)EGR請求被接收時(shí)，環(huán)境濕度(曲線510)可以更低。由于較低的環(huán)境濕度和更小的EGR請求，冷凝的可能性可以更低。因此，在t3處，閥值溫度509可以不需要上升。因此，在t3處，在請求的EGR被提供時(shí)，經(jīng)由熱和冷閥輸送的壓縮機(jī)再循環(huán)流的相對量被保持，以保持壓縮機(jī)入口溫度處在未經(jīng)調(diào)節(jié)的期望的溫度。如圖所示，在t3與t4之間，在增加的EGR被提供時(shí)，保持熱CRV的開度和冷CRV的開度。接著，在混合物輸送到壓縮機(jī)入口之前，再循環(huán)流與壓縮機(jī)上游的EGR混合，以及吸入到壓縮機(jī)的EGR的冷凝的可能性降低。
[0077]通過這種方式，發(fā)動機(jī)控制器可以調(diào)節(jié)在壓縮機(jī)入口處從中間冷卻器下游的第一位置和中間冷卻器上游的第二位置接收的壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例。在壓縮機(jī)入口處從排氣渦輪下游接收的EGR在輸送混合物到壓縮機(jī)之前，與再循環(huán)流混合。在這里，第二位置的壓縮機(jī)再循環(huán)流比第一位置的壓縮機(jī)再循環(huán)流處在更高的溫度，以及該調(diào)節(jié)基于第一位置與第二位置的壓縮機(jī)再循環(huán)流之間的溫度差。該調(diào)節(jié)進(jìn)一步基于壓縮機(jī)入口溫度、EGR溫度、EGR量、EGR濕度、環(huán)境濕度和進(jìn)氣空氣溫度中的一個(gè)或更多個(gè)，通過調(diào)節(jié)相對于第二位置的第一位置的壓縮機(jī)流的比例，使壓縮機(jī)入口溫度上升到在期望的溫度之上。該期望的溫度還基于EGR濕度、環(huán)境濕度和進(jìn)氣空氣溫度中的一個(gè)或更多個(gè)，閥值溫度隨著EGR濕度或環(huán)境濕度增加或進(jìn)氣空氣溫度降低而上升。在一個(gè)示例中，調(diào)節(jié)熱和冷壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例包括在壓縮機(jī)入口溫度或EGR溫度降低時(shí)，增加第二位置的再循環(huán)流的比例，同時(shí)相應(yīng)減少第一位置的再循環(huán)流的比例。作為另一個(gè)示例，該調(diào)節(jié)包括在EGR濕度或環(huán)境濕度增加時(shí)，在EGR量增加時(shí)和/或進(jìn)氣空氣溫度降低時(shí)，增加第二位置的再循環(huán)流的比例，同時(shí)減少第一位置的再循環(huán)流的比例。通過這種方式，通過調(diào)節(jié)輸送到壓縮機(jī)入口的熱和冷壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例，溫度受控的混合物可以提供給壓縮機(jī)入口，以降低在此位置處冷凝的可能性，并且進(jìn)一步降低壓縮機(jī)對水的吸入。這進(jìn)而降低失火的發(fā)生以及其他與冷凝相關(guān)的問題。
[0078]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖6，圖600示出可以用于解決壓縮機(jī)喘振的示例壓縮機(jī)再循環(huán)閥調(diào)節(jié)。圖600示出在曲線602處的壓縮機(jī)流，在曲線606處的單壓縮機(jī)再循環(huán)閥的位置的變化，其中所述單壓縮機(jī)再循環(huán)閥經(jīng)配置調(diào)節(jié)從在冷卻器之前和冷卻器之后位置再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的壓縮增壓空氣的比例，在曲線604處的對應(yīng)于冷壓縮機(jī)再循環(huán)流的量的變化，以及在曲線608處的壓縮機(jī)入口溫度。所有曲線在沿X軸線的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間上被示出。
[0079]在tl之前，發(fā)動機(jī)可以在默認(rèn)的半打開位置，用CRV以升壓運(yùn)轉(zhuǎn)(曲線606)。在這個(gè)位置，壓縮機(jī)入口溫度被保持處在期望的溫度610 (虛線)或其附近。此外，壓縮機(jī)可以以遠(yuǎn)離喘振極限601的壓縮機(jī)流602運(yùn)轉(zhuǎn)。在tl處，會發(fā)生松加速器踏板。響應(yīng)于松加速器踏板，節(jié)氣門開度可以減小(例如，節(jié)氣門被關(guān)閉)并且廢氣門可以打開。然而，由于節(jié)氣門關(guān)閉，通過壓縮機(jī)的流會減少，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)移動到或超出喘振極限601。
[0080]響應(yīng)于喘振的指示(或喘振的預(yù)期)，CRV開度增加，例如，從在tl之前的部分打開位置增加到在tl之后的完全打開位置。該閥可以被打開，以便增加從增壓空氣冷卻器下游再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的(冷卻的)壓縮增壓空氣的量。可選地，該閥可以被調(diào)節(jié)到也相應(yīng)減少從增壓空氣冷卻器上游再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的(升溫的)壓縮增壓空氣的量。通過打開閥，增加再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的冷卻的空氣的比例，壓縮機(jī)入口溫度可以降低到期望值610，從而降低在再循環(huán)期間熱放大效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，即使發(fā)生某些再循環(huán)流的再升壓(在流再次穿過壓縮機(jī)時(shí))，壓縮機(jī)溫度會有較小的增加。作為在tl與t2之間到壓縮機(jī)入口的增加的冷卻的壓縮增壓空氣的再循環(huán)的結(jié)果，壓縮機(jī)進(jìn)一步遠(yuǎn)離喘振極限601。因此，如果再循環(huán)冷卻的壓縮空氣的比例未增加，在松加速器踏板的初始階段，會發(fā)生再循環(huán)流的一些再升壓，這會增加壓縮機(jī)溫度(參見線段609，虛線)。
[0081]在t2處，一旦壓縮機(jī)喘振的指示已經(jīng)下降，壓縮機(jī)再循環(huán)閥的開度被再調(diào)節(jié)并且該閥返回到默認(rèn)的半打開位置。在t3處，由于發(fā)動機(jī)工況的變化，升壓發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可以被中斷，并且該閥的位置可以進(jìn)一步被調(diào)節(jié)。具體地，閥開度可以減小并且該閥可以從半打開位置切換到完全關(guān)閉位置。
[0082]在一個(gè)示例中，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)，所述發(fā)動機(jī)包括進(jìn)氣裝置和排氣裝置，用于壓縮進(jìn)氣空氣的壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)通過排氣渦輪驅(qū)動，位于壓縮機(jī)下游用于冷卻壓縮的進(jìn)氣空氣的中間冷卻器，用于再循環(huán)從中間冷卻器下游到壓縮機(jī)入口的壓縮的進(jìn)氣空氣的第一通道，用于再循環(huán)從中間冷卻器上游到壓縮機(jī)入口的壓縮的進(jìn)氣空氣的第二通道，以及用于再循環(huán)從渦輪下游到壓縮機(jī)上游的排氣的EGR通道。具有計(jì)算機(jī)可讀指令的控制器可以經(jīng)配置:在第一條件期間，響應(yīng)于EGR冷凝，調(diào)節(jié)沿相對于第二通道的第一通道的第一方向再循環(huán)的壓縮空氣的比率；以及在第二條件期間，響應(yīng)于壓縮機(jī)喘振，以第二、相反方向調(diào)節(jié)所述比率。在這里，在第一條件期間，所述調(diào)節(jié)包括增加沿第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的比率，同時(shí)減少沿第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的比率，在所述第一條件期間的增加和減少基于EGR的量、溫度和水含量中的一個(gè)或更多個(gè)(例如，每個(gè))。相比之下，在第二條件期間，所述調(diào)節(jié)包括增加沿第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的比率，同時(shí)減少沿第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的比率，在所述第二條件期間的增加和減少基于相對于喘振極限的壓縮機(jī)流量。該系統(tǒng)可以包括聯(lián)接到第一通道的第一連續(xù)可變閥，和聯(lián)接到第二通道的第二連續(xù)可變閥，其中在所述第一條件期間的調(diào)節(jié)包括增加第二閥的開度，并且其中在所述第二條件期間的調(diào)節(jié)包括增加第一閥的開度。
[0083]通過這種方式，壓縮機(jī)再循環(huán)流可以用于解決壓縮機(jī)處的喘振和冷凝。通過改變從在增壓空氣冷卻器上游位置和在增壓空氣冷卻器下游位置的壓縮機(jī)下游再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣的比例，溫度受控的壓縮機(jī)再循環(huán)流可以提供給壓縮機(jī)入口。通過啟用壓縮機(jī)入口溫度控制，各種優(yōu)點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)。在入口處會發(fā)生冷凝的條件期間，例如當(dāng)?shù)蛪篍GR被接收時(shí)，通過增加暖再循環(huán)流的比例(并且減少冷再循環(huán)流的比例)，降低冷凝的傾向。通過降低冷凝，與冷凝的吸入有關(guān)的燃燒問題(例如，失火)可以降低。此外，降低對壓縮機(jī)的硬件損壞。在壓縮機(jī)喘振條件期間，通過增加冷再循環(huán)流的比例(并且減少暖再循環(huán)流的比例)，降低再循環(huán)流的熱放大效應(yīng)?；诶淠诖駰l件期間，通過調(diào)節(jié)所述比例，喘振和冷凝中的每個(gè)可以同時(shí)解決。整體上，改善了升壓發(fā)動機(jī)性能并且增加壓縮機(jī)壽命O
[0084]應(yīng)當(dāng)明白，本文公開的配置和方法在本質(zhì)上是示例性的，這些具體實(shí)施例不應(yīng)被視為是對本公開的限制，這是因?yàn)楹芏嘧兓强赡艿摹＠?，上述技術(shù)可以應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4以及其他的發(fā)動機(jī)類型。本公開的主題包括本文公開的各個(gè)系統(tǒng)和配置以及其他特征、功能和/或?qū)傩缘乃行路f和不明顯組合及其子組合。
[0085]附屬權(quán)利要求特別指出被視為新穎和不明顯的特定組合和子組合。這些權(quán)利要求可以指的是“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等效元件。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的權(quán)利要求包括一個(gè)或更多這樣元件的合并，不需要或排除兩個(gè)或更多個(gè)這樣的元件。本文公開的特征、功能、元件和/或?qū)傩缘钠渌M合以及子組合可以通過本公開的權(quán)利要求的修正或通過本申請或相關(guān)申請的新的權(quán)利要求陳述來要求。這類權(quán)利要求，無論其對于初始權(quán)利要求的范圍是更廣、更窄、等同或不同，都應(yīng)當(dāng)被視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)動機(jī)的方法，包括: 基于壓縮機(jī)入口溫度，調(diào)節(jié)從壓縮機(jī)下游和中間冷卻器下游的第一通道以及從所述壓縮機(jī)下游和所述中間冷卻器上游的第二通道再循環(huán)到壓縮機(jī)入口的壓縮空氣的相對量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)進(jìn)一步基于EGR。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括調(diào)節(jié)所述相對量，以保持所述壓縮機(jī)入口溫度在閥值溫度之上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述閥值溫度基于包括環(huán)境溫度和環(huán)境濕度的環(huán)境條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述閥值溫度隨所述環(huán)境濕度增加而增加，并且其中所述閥值溫度隨所述環(huán)境溫度增加而降低。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述閥值溫度進(jìn)一步基于所述EGR，所述閥值溫度隨所述EGR的水含量增加而增加，所述閥值溫度隨所述環(huán)境溫度增加或所述EGR的量減少而降低。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括，在所述壓縮機(jī)入口溫度下降到低于所述閥值溫度時(shí)，增加沿所述第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的量，同時(shí)相應(yīng)地減少沿所述第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述EGR是包括從排氣渦輪下游再循環(huán)到所述壓縮機(jī)上游的排氣殘留的低壓EGR。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中基于EGR的所述調(diào)節(jié)包括，在所述EGR的水含量增加時(shí)，增加沿所述第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的量，同時(shí)減少沿所述第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中基于EGR的所述調(diào)節(jié)包括，所述EGR溫度增加和所述EGR量減少的一個(gè)或多個(gè)時(shí)，減少沿所述第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的量，同時(shí)增加沿所述第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的量。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中減少沿所述第一通道再循環(huán)的所述壓縮空氣的量包括減小所述第一通道中第一閥的開度，并且其中增加沿所述第二通道再循環(huán)的所述壓縮空氣的量包括增加所述第二通道中第二閥的開度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述相對量包括調(diào)節(jié)聯(lián)接在所述壓縮機(jī)入口上游的所述第一和第二通道的結(jié)合點(diǎn)處的比例閥的開度。
13.一種用于渦輪增壓發(fā)動機(jī)的方法，包括: 調(diào)節(jié)在壓縮機(jī)入口處從中間冷卻器下游的第一位置和所述中間冷卻器上游的第二位置接收的壓縮機(jī)再循環(huán)流的比例；以及 在輸送所述再循環(huán)流與EGR的混合物到所述壓縮機(jī)入口之前，混合所述再循環(huán)流與在所述壓縮機(jī)入口處從排氣渦輪下游接收的EGR。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中來自所述第二位置的所述壓縮機(jī)再循環(huán)流比來自所述第一位置的所述壓縮機(jī)再循環(huán)流具有更高的溫度，并且其中所述調(diào)節(jié)基于來自所述第一位置與所述第二位置的所述壓縮機(jī)再循環(huán)流之間的溫度差。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)進(jìn)一步基于壓縮機(jī)入口溫度、EGR溫度、EGR量、EGR濕度、環(huán)境濕度和進(jìn)氣空氣溫度中的每一個(gè)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括調(diào)節(jié)來自相對于所述第二位置的所述第一位置的壓縮機(jī)流的比例，使壓縮機(jī)入口溫度上升到閥值溫度之上，所述閥值溫度基于所述EGR濕度、所述環(huán)境濕度和所述進(jìn)氣空氣溫度中的每一個(gè)，在所述EGR濕度或所述環(huán)境濕度增加時(shí)或在所述進(jìn)氣空氣溫度或環(huán)境壓力減少時(shí)，所述閥值溫度上升。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括， 在所述壓縮機(jī)入口溫度或所述EGR溫度降低時(shí)，增加來自所述第二位置的所述再循環(huán)流的比例，同時(shí)相應(yīng)地減少來自所述第一位置的所述再循環(huán)流的比例；以及 在所述EGR濕度或所述環(huán)境濕度增加時(shí)，在所述EGR量增加時(shí)，和/或在所述進(jìn)氣空氣溫度降低時(shí)，增加來自所述第二位置的所述再循環(huán)流的比例，同時(shí)減少來自所述第一位置的所述再循環(huán)流的比例。
18.—種發(fā)動機(jī)系統(tǒng),包括: 包括進(jìn)氣裝置和排氣裝置的發(fā)動機(jī)； 用于壓縮進(jìn)氣空氣的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)通過排氣渦輪驅(qū)動； 位于所述壓縮機(jī)下游用于冷卻壓縮的進(jìn)氣空氣的中間冷卻器； 用于再循環(huán)從所述中間冷卻器下游到壓縮機(jī)入口的壓縮的進(jìn)氣空氣的第一通道； 用于再循環(huán)從所述中間冷卻器上游到所述壓縮機(jī)入口的壓縮的進(jìn)氣空氣的第二通道； 用于再循環(huán)從所述渦輪下游到所述壓縮機(jī)上游的排氣的EGR通道；以及 具有計(jì)算機(jī)可讀指令的控制器，用于: 在第一條件期間，響應(yīng)于EGR冷凝，以第一方向調(diào)節(jié)沿相對于所述第二通道的所述第一通道的再循環(huán)的壓縮空氣的比率；以及 在第二條件期間，響應(yīng)于壓縮機(jī)喘振，以第二、相反的方向調(diào)節(jié)所述比率。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中在所述第一條件期間，所述調(diào)節(jié)包括增加沿所述第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的所述比率，同時(shí)減少沿所述第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的所述比率，在所述第一條件期間的所述增加和減少基于所述EGR的量、溫度和水含量中的每一個(gè)，并且其中在所述第二條件期間，所述調(diào)節(jié)包括增加沿所述第一通道再循環(huán)的壓縮空氣的所述比率，同時(shí)減少沿所述第二通道再循環(huán)的壓縮空氣的所述比率，在所述第二條件期間的所述增加和減少基于與喘振極限相關(guān)的壓縮比。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括聯(lián)接到所述第一通道的第一連續(xù)可變閥，和聯(lián)接到所述第二通道的第二連續(xù)可變閥，其中在所述第一條件期間的所述調(diào)節(jié)包括增加所述第二閥的開度，并且其中在所述第二條件期間的所述調(diào)節(jié)包括增加所述第一閥的開度。
【文檔編號】F04B35/00GK104373251SQ201410366552
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】J·N·尤瑞, J·H·巴克蘭, G·P·麥康威爾 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司