專利名稱：用于改進發(fā)動機性能的儲存的壓縮空氣管理和流量控制的制作方法
技術領域：
本申請涉及機動車輛工程領域，并且更具體地，涉及機動車輛發(fā)動機系統(tǒng)中的進氣。
背景技術：
增壓發(fā)動機可以提供比相似功率的自然吸氣發(fā)動機更大的燃料效率和更低的排放。然而，在瞬態(tài)工況期間，增壓發(fā)動機的功率、燃料效率和排放控制性能可能受到損害。這些瞬態(tài)工況可以包括急劇地增加或減少發(fā)動機負荷、發(fā)動機轉速或質量空氣流量。例如，當發(fā)動機負荷急劇地增加時，渦輪增壓器壓縮機可能要求增加的扭矩來傳遞增加的氣流。然而，如果驅動壓縮機的渦輪沒有完全加速，則不可能得到這樣的扭矩。因此，在進氣流建立到所要求的水平之前，可能發(fā)生不期望的功率滯后。之前已經意識到渦輪增壓發(fā)動機系統(tǒng)可以適于儲存壓縮空氣并且適于使用被儲存的壓縮空氣來補充來自渦輪增壓器壓縮機的空氣充氣。因此，美國專利號5，064，423的專利描述了這樣一種系統(tǒng)當不充足的壓縮空氣可從渦輪增壓器壓縮機得到時，壓縮空氣被儲存在增壓燃料箱(boost tank)中并被分配。然而，發(fā)明人在本文中已經意識到在減少發(fā)動機負荷期間可能發(fā)生其它瞬態(tài)控制問題。例如，當增壓發(fā)動機系統(tǒng)中的節(jié)流閥關閉時，節(jié)流閥上游的壓縮空氣充氣被釋放到大氣以避免壓縮機喘振。例如，這可以通過開啟壓縮機旁通閥來進行。然而，這些動作削弱了燃料效率，因為當空氣被釋放到大氣時，用來壓縮空氣充氣的機械能被浪費了。此外，在配備有低壓(LP)排氣再循環(huán)(EGR)的發(fā)動機系統(tǒng)中，僅開啟旁通閥不可能充分地準備發(fā)動機低負荷操作。這是因為在中高負荷操作期間，進氣充氣將被排氣稀釋。當節(jié)流閥關閉時，這些排氣保持被捕集在節(jié)流閥后面。然而，在關閉節(jié)流閥的工況期間，可能要求未被稀釋的新鮮空氣用于可靠燃燒。將注意到的是，在美國專利號5，064，423的專利中公開的發(fā)動機系統(tǒng)無節(jié)流 (imthrottled)，并且由此沒有解決上面提到的特別的瞬態(tài)控制問題。此外，此系統(tǒng)沒有考慮可以被用來解決所述特別的瞬態(tài)控制問題的廣泛的節(jié)流閥配置。

發(fā)明內容
發(fā)明人在本文中已經進一步意識到適當配置的壓縮空氣管理系統(tǒng)能夠被用來解決上述瞬態(tài)控制問題，因此，一個實施例提供了用于提供空氣到發(fā)動機燃燒室的方法，所述發(fā)動機包括壓縮機和被可選擇地連接到進氣歧管的增壓燃料箱。該方法包括允許來自壓縮機的空氣經由主節(jié)流閥進入進氣歧管，將來自壓縮機的一些空氣儲存在增壓燃料箱中，并經由不同于主節(jié)流閥的輔助節(jié)流閥將儲存在增壓燃料箱中的一些空氣排放到進氣歧管。此處描述的雙節(jié)流閥增壓燃料箱的方法提供了在關閉節(jié)流閥工況期間清除來自進氣歧管的被排氣稀釋的空氣的改進的靈活性。在一些實施例中，這些方法放大了能夠從給定體積的增壓燃料箱得到的壓縮的有效數(shù)量。
根據一個方面，方法被用于提供空氣到發(fā)動機的燃燒室，發(fā)動機包括經由主節(jié)流閥被連接到壓縮機并進一步被連接到增壓燃料箱的進氣歧管，發(fā)動機還包括不同于主節(jié)流閥的輔助節(jié)流閥。該方法包括接受來自壓縮機的空氣經由主節(jié)流閥到進氣歧管；將來自壓縮機的一些空氣儲存在增壓燃料箱中；并且響應于主節(jié)流閥增大的開口而將儲存在增壓燃料箱中的一些空氣排放到進氣歧管；并且響應于主節(jié)流閥減小的開口而將儲存在增壓燃料箱中的一些空氣排放到進氣歧管。在一個實施例中，儲存一些空氣包括在第一工況期間儲存具有第一相對數(shù)量的排氣的空氣，并響應于節(jié)流閥開口排出儲存的空氣。在另一個實施例中，儲存一些空氣包括在第一工況期間儲存具有第一相對數(shù)量的排氣的空氣，并響應于節(jié)流閥開口排出儲存的空氣，并且儲存一些空氣進一步包括在第二工況期間儲存具有第二相對數(shù)量的排氣的空氣，并響應于節(jié)流閥關閉排出儲存的空氣，其中第二相對數(shù)量小于第一相對數(shù)量，并且其中第二工況包括比第一工況更大的發(fā)動機轉速。根據另一個方面，系統(tǒng)包括被連接到主節(jié)流閥和輔助節(jié)流閥的進氣歧管；壓縮機，其被流控地連接到主節(jié)流閥、被機械地連接到排氣驅動渦輪并被配置成接受從渦輪下游被捕集的排氣；以及被流控地連接到輔助節(jié)流閥的增壓燃料箱。在一個實施例中，所述系統(tǒng)進一步包括空氣噴射器，該空氣噴射器具有被連接到增壓燃料箱的主要進口、被連接到空氣源的第二進口和被連接到進氣歧管的出口。在另一個實施例中，所述系統(tǒng)進一步包括空氣噴射器，該空氣噴射器具有被連接到增壓燃料箱的主要進口、被連接到空氣源的第二進口和被連接到進氣歧管的出口，其中輔助節(jié)流閥被連接在空氣源與空氣噴射器的第二進口之間。在另一個實施例中，所述系統(tǒng)進一步包括空氣噴射器，該空氣噴射器具有被連接到增壓燃料箱的主要進口、被連接到空氣源的第二進口和被連接到進氣歧管的出口，其中輔助節(jié)流閥被連接在空氣噴射器的出口與進氣歧管之間。在另一個實施例中，主節(jié)流閥被配置成接受前進方向的氣流和相反方向的氣流。在另一個實施例中，所述系統(tǒng)進一步包括空氣噴射器，該空氣噴射器具有被連接到增壓燃料箱的主要進口、被連接到空氣源的第二進口和被連接到進氣歧管的出口，該系統(tǒng)進一步包括被連接在空氣噴射器與進氣歧管之間的壓力恢復錐(pressure recovery cone)ο將被理解的是，提供以上概述以簡化的形式介紹在隨后的具體實施方式
中進一步描述的一系列概念。這并不意味著指定要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，要求保護主題的范圍通過隨附于說明書的權利要求限定。此外，要求保護的主題不限于解決本文提及的任何缺點的實施方式。


圖1示意性地示出了根據本公開的實施例的示例發(fā)動機系統(tǒng)的多個方面；圖2是根據本公開的實施例的壓縮機增壓_流速的圖示；圖3和圖4示意性地示出了根據本公開的實施例的其它示例發(fā)動機系統(tǒng)的多個方
圖5-7示意性地示出了根據本公開的不同實施例的具有用于排出冷凝物的條件的示例增壓燃料箱的多個方面；圖8說明了根據本公開的實施例的選擇用于在發(fā)動機系統(tǒng)中的增壓燃料箱中填充壓縮空氣的源的示例方法；圖9說明了根據本公開的實施例的用于基于駕駛員的要求、冷起動排放減少 (CSER)和減速燃料切斷(DFSO)來操作發(fā)動機系統(tǒng)中的壓力泵的示例方法；圖10說明了根據本公開的實施例的用于基于真空有效性和壓縮空氣要求來控制發(fā)動機系統(tǒng)中的可配置的真空/壓力泵的示例方法；圖11說明了根據本公開的實施例的用于從發(fā)動機系統(tǒng)中的增壓燃料箱供應壓縮空氣的示例方法；圖12說明了根據本公開的實施例的用于響應于發(fā)動機系統(tǒng)中的節(jié)流閥關閉的示例方法；圖13說明了根據本公開的實施例的用于調整到被連接到主節(jié)流閥和輔助節(jié)流閥的進氣歧管的空氣供應的示例方法；圖14說明了根據本公開的實施例的用于通過發(fā)動機系統(tǒng)中的節(jié)流閥提供單向氣流的方法；圖15說明了根據本公開的實施例的用于以車輛乘客不太可能注意的方式排空車輛的發(fā)動機系統(tǒng)中的壓縮空氣增壓燃料箱的示例方法。
具體實施例方式現(xiàn)在通過示例并參考一些說明性實施例的方式描述本公開的主題。在一個或更多個實施例中基本相同的組件、處理步驟和其它元件被同等標識，并最少重復地介紹。然而， 將被注意的是，被同等標識的元件還可以在某種程度上不同。將被進一步注意的是，本公開中包括的附圖是示意性的，并且一般沒有按比例制圖。更確切地，圖中所示的各種圖形比例、長寬比和組件的數(shù)量可能被故意失真以使一些特征或關系更容易看見。圖1示意性地示出了一個實施例中的示例發(fā)動機系統(tǒng)10的多個方面。在發(fā)動機系統(tǒng)10中，新鮮空氣經由空氣凈化器12被引入并流到壓縮機14。壓縮機可以是任意合適的進氣壓縮機，例如，馬達驅動的或驅動軸驅動的機械增壓器壓縮機。然而，在發(fā)動機系統(tǒng) 10中，壓縮機是被機械地連接到渦輪16的渦輪增壓器壓縮機，渦輪由膨脹的發(fā)動機排氣驅動。在一個實施例中，壓縮機和渦輪可以被連接在雙渦流渦輪增壓器內。在另一個實施例中，渦輪增壓器可以是可變幾何渦輪增壓器(VGT)，渦輪幾何作為發(fā)動機轉速的函數(shù)而主動地變化。如圖1所示，壓縮機14通過增壓空氣冷卻器18連接到節(jié)流閥20 ；節(jié)流閥被連接到進氣歧管22。壓縮空氣充氣從壓縮機流過增壓空氣冷卻器和節(jié)流閥到進氣歧管。例如，增壓空氣冷卻器可以是空氣-空氣熱交換器或空氣-水熱交換器。在圖1所示的實施例中， 進氣歧管內的空氣充氣的壓力由歧管空氣壓力(MAP)傳感器24感測。在發(fā)動機系統(tǒng)10中，壓縮機旁通閥26和固定限流器28被串聯(lián)地連接在壓縮機14 的進口與出口之間。壓縮機旁通閥可以是被配置成在選擇的工況下開啟以減小過剩的增壓的常閉閥。例如，壓縮機旁通閥可以在減小發(fā)動機轉速的工況期間被開啟以避免壓縮機喘振。
在一個實施例中，壓縮機旁通閥26可以是具有完全開啟狀態(tài)和完全關閉狀態(tài)的雙態(tài)閥。因此，如圖1所示，固定限流器28與壓縮機旁通閥串聯(lián)連接。在一個實施例中，固定限流器可以是孔口型限流器；在另一個實施例中，固定限流器可以是包括一個或更多個層流元件的層流型限流器。在兩種情況下，固定限流器均可以被配置使得當壓縮機旁通閥被開啟時，充分的氣流從出口被排出到進口以防止喘振，同時還允許一些增壓積聚在出口處。因此，固定限流器的尺寸可以被選擇以盡可能多地保持壓縮機14下游的壓力(用于快速復壓)，但保持壓縮機避開喘振工況。參考圖2，這個假設在下面被進一步考慮。圖2示出了示例渦輪增壓器壓縮機的增壓-容積流率的示例圖示。該圖示示出了在60，000轉/分到200，000轉/分的范圍變化的常量壓縮機轉速的七個曲線段。與七個曲線段相交的是被標有喘振線、孔口和層流元件的線。標有孔口的線示出了用給定尺寸的孔口型固定限流器分流壓縮機的結果。圖示顯示了被連接在旁通流中的這種限流器使能在增壓積聚的同時保持與壓縮機的喘振線的安全距離。通過孔口型限流器，流速以增壓的平方根變化。相反，喘振線可以表現(xiàn)出增壓與流速之間幾乎線性的關系。因此，建議使用孔口型限流器，該孔口型限流器的尺寸被設計為如果在高壓縮機轉速下避免了喘振，則所述孔口型限流器在適度的壓縮機轉速下遠離喘振線。這種情況管理增壓和流速以避免喘振，且當旁通閥開啟時保留了一些增壓。相比之下，如圖2中標有層流的線所示，層流元件提供了改進的特性。通過層流元件，流速隨增壓線性地變化。因此，固定層流型限流器能夠被選擇為在壓縮機的絕大部分運行轉速范圍上更接近地跟蹤喘振線。如此后進一步描述的，在旁通工況下增加空氣壓縮率在壓縮空氣被儲存以便后面使用的實施例中可以是有利的?，F(xiàn)在回到圖1，進氣歧管22通過一系列進氣閥32被連接到一系列燃燒室30。燃燒室經由一系列排氣閥34被進一步連接到一個或更多個排氣歧管部分。在圖1所說明的實施例中，排氣歧管部分36A和36B被示出。其它實施例可以包括更多或更少的排氣歧管部分。如此后進一步描述的，具有多于一個排氣歧管部分的配置使來自不同燃燒室的流出物能被引導到發(fā)動機系統(tǒng)中的不同位置。在一個實施例中，排氣閥和進氣閥中的每一個可以被電子致動或控制。在另一個實施例中，排氣閥和進氣閥中的每一個可以被凸輪致動或控制。無論電子致動或凸輪致動， 為了期望的燃燒和排放控制性能，排氣和進氣閥的開啟和關閉的正時可以按需要被調節(jié)。 特別地，閥正時可以被調節(jié)為使得當來自之前的燃燒的受控數(shù)量的排氣存在于一個或更多個燃燒室中時，燃燒被啟動。這些被調節(jié)的閥正時可以使“內部EGR”模式有助于在選擇的工況下降低峰值燃燒溫度。在一些實施例中，除了此后描述的“外部EGR”模式，被調節(jié)的閥正時均可以被使用。圖1示出了電控系統(tǒng)38，其可以是發(fā)動機系統(tǒng)10被安裝在其中的車輛的任意電控系統(tǒng)。在至少一個進氣閥或排氣閥被配置成根據可調節(jié)的正時開啟和關閉的實施例中，可調節(jié)的正時可以經由電控系統(tǒng)控制以調整在點火期間存在于燃燒室中的排氣量。電控系統(tǒng)還可以被配置成在需要時命令發(fā)動機系統(tǒng)中的各種其它電子致動閥的開啟、關閉和/或調節(jié)，以實現(xiàn)本文描述的任何控制功能，所述電子致動閥例如為節(jié)流閥、壓縮機旁通閥、廢氣門、EGR閥和截止閥。此外，為了估計與發(fā)動機系統(tǒng)的控制功能有關的工況，電控系統(tǒng)可以被可操作地連接到被布置在整個發(fā)動機系統(tǒng)中的多個傳感器流量傳感器、溫度傳感器、踏板位置傳感器、壓力傳感器 等。繼續(xù)在圖1中，燃燒室30可以被供應一種或更多種燃料汽油、醇類、柴油、生物柴油、壓縮天然氣等。燃料可以經由直接噴射、進氣道噴射、節(jié)流閥體噴射或其任意組合被供應到燃燒室。在燃燒室中，燃燒可以經由火花點火和/或任意變化的壓縮點火而被啟動。在燃料通過直接噴射被供應的實施例中，在選擇的工況期間，不同的燃燒室30可以被充入不等量的燃料。例如，發(fā)動機系統(tǒng)10可以被配置為DFSO模式，在DFSO模式中，一些燃燒室沒有接收到燃料，并且僅泵取允許通過它們各自進氣閥進入的空氣。在這些工況下，發(fā)動機系統(tǒng)可以被配置成儲存由沒有被補充燃料的燃燒室泵取并由此被壓縮的空氣。 因此，圖1示出了被連接到排氣歧管部分36B的雙向閥40。當被連接到排氣歧管部分36B 的燃燒室由于DFSO操作而沒有被補充燃料時，雙向閥可以被布置成引導燃燒室的流出物 (即，泵取的壓縮空氣)到能夠儲存空氣的發(fā)動機系統(tǒng)的位置(參見下文)。這樣，發(fā)動機的一個或更多個沒有被補充燃料的燃燒室可以被用作空氣泵，即此后描述的其它空氣泵的功能等價物。在其它工況下，當被連接到排氣歧管部分36B的燃燒室被補充燃料時，雙向閥可以被布置成引導燃燒室的流出物到渦輪16。如圖1所示，來自一個或更多個排氣歧管部分的排氣被引導到渦輪16以驅動渦輪。當期望減小的渦輪扭矩時，一些排氣反而可以被引導通過廢氣門42，旁通渦輪。之后， 來自渦輪和廢氣門的混合流流過排氣后處理階段44。排氣后處理階段的性質、數(shù)量和布置在本公開的不同實施例中可以不同。通常，一個或更多個排氣后處理階段可以包括一個或更多個排氣后處理催化劑，排氣后處理催化劑被配置成催化地處理排氣流，并由此還原排氣流中大量的一種或更多種物質。例如，一個排氣后處理催化劑可以被配置成當排氣流稀時捕集來自排氣流的N0X，并且當排氣流富時還原被捕集的N0X。在其它示例中，排氣后處理催化劑可以被配置成不成比例的NOx或借助于還原劑來可選地還原N0X。在其它示例中，排氣后處理催化劑可以被配置成氧化排氣流中剩余的碳氫化合物和/或一氧化碳。具有任意這種功能的不同的排氣后處理催化劑可以被單獨或一起布置在中間層(wash coat)中或排氣后處理階段的其它地方。在一些實施例中，排氣后處理階段可以包括被配置成捕集并氧化排氣流中的碳煙微粒的可再生碳煙過濾器。繼續(xù)在圖1中，來自排氣后處理階段44的所有或部分被處理的排氣可以經由排氣管46被釋放到大氣中，消聲器48也被連接在排氣管46中。然而，基于工況，一些被處理的排氣反而可以經過EGR冷卻器50和EGR閥52被傳遞到壓縮機14的進口。這樣，壓縮機被配置成允許從渦輪16的下游捕集的排氣進入。為了期望的燃燒和排放控制性能，EGR閥可以被開啟以允許受控數(shù)量的冷卻排氣進入到壓縮機進口。由此，除了上述內部EGR之外， 發(fā)動機系統(tǒng)10適于提供外部的低壓(LP)EGR。除了發(fā)動機系統(tǒng)10中相對長的LP EGR流徑之外，壓縮機的轉動將非常均勻的排氣提供到進氣充氣中。此外，EGR開始點(take-off point)和混合點的布置提供了針對增加的可用EGR質量和改善的性能的非常有效的排氣冷卻；如圖1所示，被再循環(huán)的排氣穿過排氣后處理裝置44、EGR冷卻器50以及增壓空氣冷卻器18。在發(fā)動機系統(tǒng)10中，壓縮機14是被壓縮的進氣的主要來源，但在一些工況下，來自壓縮機的可用的進氣量可能是不充足的。這些工況包括急劇地增加發(fā)動機負荷的時期， 例如起動之后、踩加速器踏板(tip-in)時或退出DFSO時。此外，由壓縮機供應的進氣充氣不可能總是非常適于改變發(fā)動機負荷工況。例如，在需要新鮮空氣的工況下，進氣充氣可以用EGR高度稀釋。例如，這些工況包括突然關閉節(jié)流閥和/或松開加速器踏板鑒于上面提及的問題，發(fā)動機系統(tǒng)10包括增壓燃料箱54。增壓燃料箱可以是被配置成儲存壓縮空氣以便以后排出的合適尺寸的任意存儲器。在一個實施例中，增壓燃料箱可以被配置成在由壓縮機14產生的最大壓力下儲存空氣。各種進口、出口和傳感器可以被連接到增壓燃料箱。在圖1所示的實施例中，壓力傳感器56被連接到增壓燃料箱并被配置成響應增壓燃料箱內的空氣壓力。在發(fā)動機系統(tǒng)10中，增壓燃料箱54被可選擇地連接到進氣歧管22。更特別地，增壓燃料箱被配置成經由增壓燃料箱排放閥60將壓縮空氣排出到進氣歧管。增壓燃料箱排放閥可以是常閉閥，當期望氣流從增壓燃料箱到進氣歧管時，增壓燃料箱排放閥被命令開啟。在圖1所示的實施例中，壓力恢復錐58被流控地連接在增壓燃料箱與進氣歧管之間。 因此，壓縮空氣從增壓燃料箱排出時被引導通過壓力恢復錐。壓力恢復錐可以是具有垂直于流動方向逐漸增加的橫截面積的管的任意部分。壓力恢復錐可以被安裝在增壓燃料箱與進氣歧管之間的任何位置，并且如果需要可以被彎曲成曲線(如，鸚鵡螺)形狀以有效填充。與具有恒定橫截面積的相同長度的管相比，通過抑制流從管壁分離，壓力恢復錐在流動狀態(tài)期間將流動能量轉換回壓力能量。在一個實施例中，壓力恢復錐58可以具有15度的錐角，并且可以將壓縮空氣的流速從200米/秒減小到50米/秒。基于流體動力學的已知原理，流速的這種減小可以將最初被增壓到200千帕的空氣壓力保持在47千帕。在發(fā)動機系統(tǒng)10中，來自增壓燃料箱54的壓縮空氣被傳遞到節(jié)流閥20的下游。 在一些情況下，當節(jié)流閥被至少部分開啟時，壓縮空氣可以被傳遞。因此，止回閥60可以被連接到節(jié)流閥的上游并定向為防止通過節(jié)流閥從增壓燃料箱后面釋放壓縮空氣。在其它實施例中，止回閥可以被省略，并且采取其它措施來防止通過節(jié)流閥倒流(參見下文)。如上所述，由在DFSO期間未加燃料的發(fā)動機燃燒室泵取空氣提供了一種用壓縮空氣填充增壓燃料箱54的方式。在圖1所示的實施例中，可以定向雙向閥40以使來自一個或更多個未加燃料的汽缸的流出物流過止回閥62并進入增壓燃料箱中。止回閥允許來自排氣歧管部分36B的壓縮空氣被儲存在增壓燃料箱中，但阻止被儲存的壓縮空氣流回排氣歧管部分。渦輪增壓發(fā)動機系統(tǒng)仍可以包括其它結構以使增壓燃料箱能夠在選擇的工況下被填充。例如，在發(fā)動機系統(tǒng)10中，增壓燃料箱54經由止回閥64被連接到壓縮機14。止回閥允許來自壓縮機的壓縮空氣在高節(jié)流閥-進口壓力(TIP)的工況下流到增壓燃料箱中并被儲存在其中，但止回閥阻止被儲存的壓縮空氣在低TIP工況下流回壓縮機。增壓燃料箱54經由止回閥68被進一步連接到空氣泵66。當空氣泵的出口壓力較高時，這個止回閥允許來自空氣泵的壓縮空氣流入并儲存在增壓燃料箱中，但是當出口壓力較低時，止回閥阻止被儲存的壓縮空氣流回空氣泵。空氣泵66實際上可以是發(fā)動機系統(tǒng) 10被安裝在其中的車輛的任意空氣泵。在一個實施例中，空氣泵可以由電動馬達驅動。在另一個實施例中，空氣泵可以由發(fā)動機系統(tǒng)的曲軸或其它轉動軸或往復運動的軸驅動。在另一個實施例中，空氣泵可以由發(fā)動機系統(tǒng)被安裝在其中的車輛的車輪驅動。在另一個實施例中，空氣泵可以是排氣驅動或壓縮機驅動的壓力放大器，即氣流驅動的空氣壓縮機。在圖1所說明的特定實施例中，空氣泵66經由止回閥72被進一步連接到發(fā)動機系統(tǒng)10的真空歧管70。因此，空氣泵66可以被配置成在一些工況下操作為真空泵并且在其它工況下操作為壓力泵。在兩種工況期間，空氣泵被操作以便將空氣從被連接到止回閥 72的一側推動到被連接到止回閥68的一側。對于真空操作，截止閥74被開啟，并且截止閥76被關閉。真空歧管由此被抽空，為制動和其它車輛操作提供真空。在此配置中，空氣泵在發(fā)動機系統(tǒng)上呈現(xiàn)出最小機械負荷或電負荷。對于壓力操作，截止閥76被開啟，并且截止閥74被關閉。增壓燃料箱54由此被從空氣凈化器12放出的空氣增壓。圖3示意性地示出了一個實施例中的另一個發(fā)動機系統(tǒng)78的多個方面。發(fā)動機系統(tǒng)78與發(fā)動機系統(tǒng)10的不同之處在于，增壓燃料箱54被連接到節(jié)流閥20的上游而不是節(jié)流閥20的下游。因此，進入進氣歧管的氣流以同樣的方式被控制，無論TIP被如何建立(來自增壓燃料箱的被儲存的壓縮空氣或在高TIP工況下直接來自壓縮機14的壓縮空氣)。圖4示意性地示出了一個實施例中的另一個發(fā)動機系統(tǒng)80的多個方面。發(fā)動機系統(tǒng)80與發(fā)動機系統(tǒng)10的不同之處在于增壓燃料箱54經由空氣噴射器82連接到壓力恢復錐58?？諝鈬娚淦骶哂薪浻稍鰤喝剂舷渑欧砰y60連接到增壓燃料箱的主要進口、被連接到進氣歧管22的出口和被布置得偏離主要流動的第二進口。當空氣從主要進口流經到達出口時，在第二進口處產生部分真空，使得額外的空氣被引入并從出口排出。盡管被提供到進氣歧管的空氣充氣在壓力上低于從增壓燃料箱排出的空氣，但傳遞的總空氣質量可能明顯更大。以這種方式使用空氣噴射器在具有增壓燃料箱的發(fā)動機系統(tǒng)中提供了至少兩個優(yōu)點。首先，增壓燃料箱的體積可以被減小以節(jié)約空間，同時保持可用增壓的總量。其次，鑒于增壓燃料箱更小的體積，填充增壓燃料箱所要求的時間可以被減少?？諝鈬娚淦?2的第二進口可以被連接到空氣凈化器12或近乎任意其它空氣源。 然而，在圖4所示的實施例中，空氣噴射器的第二進口經由與止回閥86和增壓空氣冷卻器 88串聯(lián)的輔助節(jié)流閥84被連接到壓縮機14的出口。例如，增壓空氣冷卻器可以是任意合適的空氣_空氣或空氣_水熱交換器。這樣，發(fā)動機系統(tǒng)80適于利用壓縮空氣從增壓燃料箱引入時已經積聚在壓縮機出口處的任何增壓水平。在其它實施例中，輔助節(jié)流閥可以被連接在空氣噴射器的出口與進氣歧管之間而不是第二進口的上游。上面的示例強調了保持增壓燃料箱中高空氣壓力對響應瞬態(tài)工況的靈活性的重要性。增加增壓燃料箱中空氣壓力的另一種方式是在增壓燃料箱中隨壓縮空氣引入少量揮發(fā)性液體燃料。揮發(fā)性燃料的蒸發(fā)將增加燃料箱內的總氣壓，進一步壓縮儲存的空氣。在上述各種發(fā)動機系統(tǒng)中和在與本公開完全一致的其它發(fā)動機系統(tǒng)中，給增壓燃料箱中的空氣或 空氣/排氣混合物增壓可能引起水蒸氣凝結在增壓燃料箱內部。因此，如圖5所示，排放閥90被連接到增壓燃料箱54。在需要時排放閥可以被開啟以從增壓燃料箱排放出冷凝物。冷凝物可以以液體的形式被排放到車輛下面的路面上，或者冷凝物可以被引導到車輛的排氣系統(tǒng)，被蒸發(fā)并作為蒸汽排放。在一個實施例中，排放閥可以是被配置成在電控系統(tǒng)38的命令下開啟的電子控制的常閉閥。如此后進一步描述的，電控系統(tǒng)可以被配置成在冷凝物被解凍并且排放事件不可能被車輛乘客注意的時候命令排放出冷凝物。更特別地，電控系統(tǒng)可以被配置成延遲開啟排放閥直到車輛中的噪聲或速度水平在閾值以上并且冷凝物被解凍(或預示要被解凍)。這樣，可能在產生合適的排放機會之前，大量冷凝物可以積聚在增壓燃料箱中。
因此，圖5示出了被布置在增壓燃料箱54內的擋板92。擋板被配置成限制增壓燃料箱中冷凝物的運動，即，限制冷凝物在增壓燃料箱內部可以飛濺的程度。這樣，擋板可以減少與增壓燃料箱有關的不受歡迎的噪聲水平。圖5還示出了被布置在增壓燃料箱54和排放閥90附近的電阻加熱元件94。在一個實施例中，電阻加熱元件可以被布置得與排放閥、增壓燃料箱和增壓燃料箱內的冷凝物之中的一個或更多個熱連通。電阻加熱元件被可操作地連接到電壓源96，電壓源96可以是增壓燃料箱被安裝在其中的車輛的任意合適的電壓源。在一個實施例中，電壓源可以是電網，當停車、補給燃料或維修時車輛被連接到電網。在另一個實施例中，電壓源可以是與車輛電池聯(lián)接的可切換的電壓源。此外，電壓源可以在必要時在電控系統(tǒng)38的命令下被開啟或關閉以確保排放閥和冷凝物在意圖排放的時刻被解凍。圖6和圖7所示的實施例與圖5的實施例的不同在于熱量被供應到冷凝物和排放閥。在圖6所示的實施例中，冷卻液管道97被布置在增壓燃料箱54和排放閥90附近。冷卻液管道被配置成循環(huán)發(fā)動機冷卻液通過熱交換器98，熱交換器98可以是包括增壓燃料箱的發(fā)動機系統(tǒng)的散熱器。在圖7所示的實施例中，排氣管46被布置在增壓燃料箱和排放閥附近。這些實施例中所示的管道可以被布置得與排放閥、增壓燃料箱和增壓燃料箱內的冷凝物之中的一個或更多個熱連通。這些管道的連續(xù)加熱或受控的間斷加熱可以確保排放閥和增壓燃料箱中的冷凝物在意圖 排出的時刻被解凍。上述配置使用于提供空氣到發(fā)動機燃燒室的各種方法成為可能。因此，現(xiàn)在通過示例的方式繼續(xù)參考以上配置描述一些這樣的方法。然而，將被理解的是此處描述的方法和完全在本公開的范圍內的其它方法可以經由其它配置同樣成為可能。此處陳述的方法包括經由被布置在發(fā)動機系統(tǒng)中的一個或更多個傳感器實現(xiàn)的各種測量和/或感測事件。方法還包括在被可操作地連接到傳感器的電控系統(tǒng)中可以被實現(xiàn)的各種計算、比較和決策事件。方法進一步包括電控系統(tǒng)可以響應于決策事件可選擇地命令的各種硬件致動事件。在上述配置中，用于填充增壓燃料箱的壓縮空氣可以在一些工況下經由渦輪增壓器壓縮機被供應并且在其它工況下經由一個或更多個空氣泵被供應。這些配置能夠控制隨壓縮空氣儲存的排氣的相對數(shù)量，因為來自壓縮機的空氣可以用EGR稀釋，而來自空氣泵的空氣通常將不被稀釋。此外，儲存在增壓燃料箱中的空氣可以響應于至少兩個工況被排放踩加速器踏板工況和松開加速器踏板工況，在踩加速器踏板工況中，節(jié)流閥突然開啟并且壓縮機旋轉太慢而不能提供期望的MAP;在松開加速器踏板工況中，節(jié)流閥突然關閉并且可用的空氣充氣具有多于能夠被容忍的排氣。在一些實施例中，從增壓燃料箱供應的空氣中的排氣的期望相對數(shù)量在這兩種工況下可以不同。特別地，可以期望響應于踩加速器踏板所供應的空氣比響應于松開加速器踏板所供應的空氣包含更多的排氣。解決這個問題的一種方式是當儲存的空氣稍后被排放時，用空氣或用空氣-排氣的混合物以期望工況的方式搶先填充增壓燃料箱。因此，圖8示出了用于基于發(fā)動機工況選擇用于填充增壓燃料箱的源的示例方法 100。該方法依賴于前提當發(fā)動機轉速開始較高時踩加速器踏板可能發(fā)生并且當發(fā)動機轉速開始較低時松開加速器踏板可能發(fā)生。因此，該方法在相對低的發(fā)動機轉速下以來自壓縮機的被EGR稀釋的空氣填充增壓燃料箱，并在相對高的發(fā)動機轉速下以來自空氣泵的新鮮空氣填充增壓燃料箱。這樣，在增加節(jié)流閥開口之前，增壓燃料箱用具有第一相對數(shù)量的發(fā)動機排氣的空氣增壓；當節(jié)流閥開口增加時這些空氣可以從增壓燃料箱排放。此外，在減小節(jié)流閥開口之前，增壓燃料箱可以用具有較低的第二相對數(shù)量的發(fā)動機排氣的空氣增壓；當節(jié)流閥開口被減小時這些空氣可以從增壓燃料箱排放。因此，在增壓燃料箱中增壓的空氣中的發(fā)動機排氣的相對數(shù)量可以基于發(fā)動機工況而變化。方法100開始于步驟102處，在步驟102處發(fā)動機轉速被感測。通過詢問響應于發(fā)動機轉速的任意發(fā)動機系統(tǒng)傳感器或其替代物，發(fā)動機轉速可以被感測。這些傳感器可以包括發(fā)動機轉速傳感器、質量空氣流量傳感器等。之后該方法進行到步驟104處，在步驟 104處確定發(fā)動機是否處于低轉速區(qū)域。低轉速區(qū)域可以對應于發(fā)動機轉速在怠速以上但在第一閾值以下的任意區(qū)域。這樣，發(fā)動機系統(tǒng)中的EGR閥可以至少部分地開啟，并且在低轉速區(qū)域中壓縮機可以引入至少一些排氣。當發(fā)動機轉速低于第一閾值時，不可能需要儲存的增壓來置換來自進氣的被排氣稀釋的空氣，但更可能需要儲存的增壓來避免渦輪滯后。如果確定發(fā)動機處于低轉速區(qū)域，則所述方法進行到步驟106處，在步驟106處，渦輪增壓器壓縮機的流出物被允許進入增壓燃料箱(被接受到增壓燃料箱)并被儲存在增壓燃料箱中。在接受這些空氣期間或在接受這些空氣之前，調整流到渦輪增壓器壓縮機的發(fā)動機排氣流的EGR閥可以被調節(jié)。在一個實施例中，在節(jié)流閥關閉期間這些流出物可以被允許進入被接受。并且在合適的限流器(例如限流器28)被包括在壓縮機旁路中的實施例中，甚至當壓縮機的旁通閥開啟并且當空氣流過旁路時，儲存可以繼續(xù)。在一個實施例中，注入閥可以被 開啟(主動地或被動地)以允許空氣進入增壓燃料箱/接受空氣到增壓燃料箱。然而，如果在步驟104處確定發(fā)動機不在低轉速區(qū)域中，則所述方法進行到步驟 108，在步驟108處確定發(fā)動機是否處于高轉速區(qū)域。高轉速區(qū)域可以對應于發(fā)動機轉速在高于第一閾值的第二閾值以上的任意區(qū)域。當發(fā)動機轉速在第二閾值以上時，不可能需要儲存的增壓來避免渦輪滯后，但更可能需要儲存的增壓來置換來自進氣的被排氣稀釋的空氣。因此，如果確定發(fā)動機處于高轉速區(qū)域中，則所述方法進行到步驟110，在步驟110處， 來自不同于渦輪增壓器壓縮機的空氣泵的空氣被允許進入增壓燃料箱。在步驟106、步驟 108或步驟110之后，方法100返回。在其它實施例中，來自壓縮機和空氣泵的被允許進入的空氣的相對數(shù)量以及EGR 閥的開啟量可以以任意方式改變，以使得在較低的發(fā)動機轉速工況期間具有更大相對數(shù)量的發(fā)動機排氣的空氣被儲存，并且在較高的發(fā)動機轉速工況期間具有較低相對數(shù)量的發(fā)動機排氣的空氣被儲存。例如，在一個實施例中，當壓縮機的流出物中的發(fā)動機排氣的相對數(shù)量在閾值以下時，渦輪增壓器壓縮機的流出物可以增壓并被儲存在增壓燃料箱中。這些空氣可以被儲存在增壓燃料箱中，并在節(jié)流閥關閉期間被排放。以上方法僅說明了很多預期實施例中的一個，在預期實施例中，基于發(fā)動機工況決定允許來自渦輪增壓器壓縮機或來自空氣泵的空氣進入。設想用于確定是否操作空氣泵、如何操作空氣泵以及在何種水平操作空氣泵并由此使壓縮空氣可用于允許進入增壓燃料箱的其它方法。圖9中說明了一個這種方法。圖9說明了用于基于如駕駛員發(fā)動機扭矩需求、CSER、DFSO和車輛是否被連接到外部電網等這些因素來操作空氣泵的示例方法112。該方法開始于步驟114，在步驟114處確定車輛是否被接入外部電網。如果車輛被接入外部電網，則方法進行到步驟116，在步驟116處空氣泵被操作。在泵 的操作水平可以從多個操作水平中選擇的實施例中，當車輛被接入外部電網時，泵可以運行在最大水平。(取決于被考慮的特定實施例，空氣泵的操作水平可以對應于泵取速度、增壓、氣流、空氣泵存在的機械負荷或電負荷、在DFSO期間沒有被補充燃料的燃燒室的數(shù)量等。)因此，基于固定電網電源的可用性，空氣泵的流出物可以被允許可選擇地進入增壓燃料箱。在另一個實施例中，當再生制動產生超過車輛電池能夠接受的電力時，泵還可以操作在此水平。然而，如果確定車輛沒有被接入外部電網，則方法112進行到步驟118，在步驟118 處車輛中駕駛員發(fā)動機扭矩需求被感測。通過詢問響應于駕駛員發(fā)動機扭矩需求的任意合適的傳感器，例如踏板位置傳感器，駕駛員發(fā)動機扭矩需求可以被感測。之后該方法進行到步驟120，在步驟120處泵的操作水平響應于駕駛員發(fā)動機扭矩需求而改變，如隨駕駛員發(fā)動機扭矩需求的減少而增加，而隨駕駛員發(fā)動機扭矩需求的增加而減少。在一個實施例中， 當駕駛員發(fā)動機扭矩需求處于最大值時，操作水平可能降到零。在一個實施例中，操作水平可以被設置以便當駕駛員的腳離開踏板并且車輛移動時提供最大增壓。之后方法112進行到步驟122，在步驟122處發(fā)動機系統(tǒng)的CSER工況被估計。在一個實施例中，估計CSER工況可以包括測量一個或更多個溫度環(huán)境溫度、排氣系統(tǒng)溫度、 催化劑溫度等。之后方法進行到步驟124，在步驟124處空氣泵的操作水平響應于CSER工況而改變。這個動作反映了這樣的事實當CSER需求較高時，增加的發(fā)動機負荷(包括增加的軸功)代價相對較低(inexpensive)。在一個實施例中，空氣泵的操作水平可以在低催化劑溫度下增加并且在高催化劑溫度下減少。之后方法進行到步驟126，在步驟126處發(fā)動機系統(tǒng)的DFSO模式(如，未加燃料的燃燒室的數(shù)量)被感測。之后方法進行到步驟128，在步驟128處泵的操作水平響應于DFSO模式而改變。例如，當更多數(shù)量的發(fā)動機燃燒室未加燃料時，泵的操作水平可以被增加，并且當更少數(shù)量的發(fā)動機燃燒室未加燃料時，泵的操作水平可以被減少。這個動作反映了這樣的事實用于操作空氣泵的額外的機械能在DFSO工況期間通常是可用的，并且在被配置成將至少一個未加燃料的燃燒室操作為空氣泵的發(fā)動機系統(tǒng)中，那些一個或更多個汽缸在DFSO工況期間將可用于泵取空氣。在步驟116或步驟 128之后，方法112返回。將被注意的是，此方法有效地提供了使用制動能來壓縮進氣的氣壓制動再生機制。如上面的方法所說明的，各種因素可能影響被用來提供空氣到增壓燃料箱的空氣泵的操作水平。其它方法提出了當空氣泵是可配置的真空/壓力泵時產生的更特別的考慮。圖10通過示例的方式說明了一個這種方法。方法130開始于步驟132，在步驟132處發(fā)動機系統(tǒng)的真空歧管中的真空水平被感測或被推斷。之后該方法進行到步驟134，在步驟134處確定感測的或推斷的真空水平是否足夠用于車輛制動。如果真空水平不足夠，則方法進行到步驟136，在步驟136處空氣泵被配置成抽空真空存儲器，并且方法進行到步驟138，在步驟138處空氣泵被操作為真空泵。如在此之前的圖1的詳細說明中提及的，空氣泵可以被配置成通過致動被連接到空氣泵的一個或更多個電子控制的閥來抽空真空存儲器。如果真空水平足夠用于車輛制動，則方法130進行到步驟140，在步驟140處空氣泵被配置成給增壓燃料箱增壓。這樣，來自空氣泵的空氣可以基于真空存儲器中的壓力被允許可選擇地進入增壓燃料箱。如在此之前所提及的，空氣泵可以被配置成通過致動被連接到泵的一個或更多個電子控制閥來給增壓燃料箱增壓。之后方法進行到步驟142，在步驟 142處確定增壓燃料箱是否被填充到期望的壓力。如果增壓燃料箱被填充到期望的壓力，則方法回到步驟136。在此狀態(tài)，空氣泵被配置成保持真空歧管的真空并且在發(fā)動機系統(tǒng)上呈現(xiàn)出最小機械負荷或電負荷。然而，如果增壓燃料箱沒有被填充到期望水平，則方法進行到步驟144，在步驟144處空氣泵被操作為壓力泵。在步驟138或步驟144之后，方法返回。上述方法涉及在各種工況下填充增壓燃料箱。其它方法涉及控制壓縮空氣從增壓燃料箱排放的方式以改善發(fā)動機操作。圖11說明了一個實施例中用于從增壓燃料箱排放出壓縮空氣的示例方法146。該方法可以響應于節(jié)流閥的完全或部分開啟或在其它工況下被實現(xiàn)。方法146開始于步驟 148，在步驟148處發(fā)動機系統(tǒng)TIP被感測。TIP可以經由被連接到節(jié)流閥上游的合適的壓力傳感器被感測，或者TIP可以基于其它因素而被推斷。之后該方法進行到步驟150，在步驟150處確定感測的TIP是否小于當前工況的期望MAP。如果TIP小于期望MAP，則方法進行到步驟152，在步驟152處增壓燃料箱中的壓力被感測；否則，方法返回。通過詢問被連接到增壓燃料箱的壓力傳感器或以任意其它合適的方式，增壓燃料箱中的壓力可以被感測。在一個實施例中，一旦節(jié)流閥被完全開啟并且當燃料箱壓力在TIP以上時，增壓燃料箱中的空氣可以被排放出。在這種情況下，完全開啟的節(jié)流閥意味著MAP < MAP_desired0繼續(xù)在圖11中，之后方法146進行到步驟154，在步驟154處確定增壓燃料箱壓力是否大于期望MAP。如果增壓燃料箱壓力大于期望MAP，則方法進行到步驟156，在步驟156 處增壓燃料箱中的相對EGR量被感測；否則，方法返回。在一個實施例中，相對EGR量可 以經由傳感器(如，濕度傳感器或二氧化碳傳感器)被感測。在另一個實施例中，相對EGR量可以被推斷或從電控系統(tǒng)的存儲器調出，而不是本身被感測。之后方法進行到步驟158，在步驟158處確定感測的EGR量是否在期望范圍以下。如果感測的相對EGR量在期望范圍以下，則方法進行到步驟160，在步驟160處應用在燃燒室中的點火延遲的水平被增加；否則， 方法進行到步驟164，在步驟164處增壓燃料箱最后開向進氣歧管。這個動作引起在增壓燃料箱中增壓的空氣被排放到進氣歧管。之后方法進行到步驟162，在步驟162處節(jié)流閥開啟量被減小以補償經由增壓燃料箱被供應到進氣的空氣充氣中增加的氧含量，并且之后方法進行到步驟164。注意在這些工況下被供應到燃燒室的空氣充氣可以包括少于期望數(shù)量的 EGR0在步驟164之后，方法146返回。前述方法說明了用于依賴于發(fā)動機系統(tǒng)的工況而填充增壓燃料箱并用于從增壓燃料箱排放空氣的示例情況。下面的方法說明節(jié)流閥關閉觸發(fā)了增壓燃料箱的填充的一些工況被設想，并且節(jié)流閥關閉觸發(fā)了空氣從增壓燃料箱排放的其它工況被設想。圖12說明了在一個實施例中用于響應節(jié)流閥關閉的示例方法166。方法開始于步驟168，在步驟168處節(jié)流閥開啟量被感測。之后方法進行到步驟170，在步驟170處確定節(jié)流閥開啟量是否減小得比閾值速度快。如果節(jié)流閥開啟量減小得比閾值速度快，則方法進行到步驟172，在步驟172處增壓燃料箱中的壓力被感測；否則，方法返回。之后方法進行到步驟174，在步驟174處增壓燃料箱開向進氣歧管。如果在開啟時刻增壓燃料箱中的空氣的壓力大于MAP，則這個動作引起在增壓燃料箱中增壓的空氣被排放到進氣歧管。因此，儲存在增壓燃料箱中的空氣中的至少一些可以被排放到進氣歧管，同時關閉節(jié)流閥。增壓燃料箱可以主動地(如，通過致動電子控制閥)或被動地(如，通過止回閥的壓致開啟(pressure-induced cracking))開向進氣歧管。之后方法進行到步驟176，在步驟176處確定在感測時刻增壓燃料箱壓力是否高于閾值。如果在感測時刻增壓燃料箱壓力在閾值以上，則方法進行到步驟178，在步驟178處渦輪的廢氣門被開啟，并且方法進行到步驟180， 在步驟180處壓縮機的旁通閥被開啟。這些動作允許來自進氣的被EGR稀釋的空氣被置換并被來自增壓燃料箱的空氣沖洗。然而，如果在步驟176處確定在感測時刻增壓燃料箱壓力不在閾值之上，則方法進行到步驟182，在步驟182處執(zhí)行延遲。延遲可以提供充分的時間以使來自渦輪增壓器壓縮機的壓縮空氣被允許進入增壓燃料箱。延遲可以是固定的或可變的延遲。在一個實施例中，可變的延遲可以被應用，并且可變的延遲可以延長直到增壓燃料箱中的壓力已經升到期望值或增壓燃料箱中的壓力已經接近增壓燃料箱的推薦的額定壓力。在另一個實施例中，延遲可以被延長直到在增壓燃料箱中增壓的空氣中的排氣的相對數(shù)量接近期望值。在另一個實施例中，在延遲期間或在延遲之前，調整流到渦輪增壓器壓縮機的發(fā)動機排氣流的EGR閥可以被調節(jié)。這樣，在增壓燃料箱中增壓的空氣中的發(fā)動機排氣的相對數(shù)量可以基于發(fā)動機工況而改變。由于延遲，在節(jié)流閥完全關閉期間，增壓燃料箱可以開向壓縮機出口。由此，增壓燃料箱可以吸收發(fā)生在節(jié)流閥完全關閉時的高壓峰值，由此使增壓燃料箱中的空氣壓力最大。此外，當渦輪的廢氣門被關閉時，壓縮機的流出物可以被允許進入增壓燃料箱，以使得增壓燃料箱用大于MAP的TIP源填充。在步驟182之后，方法回到步驟178并回到步驟180，在步驟180處廢氣門和壓縮機旁通閥最終被開啟。包括除了主節(jié)流閥之外的輔助節(jié)流閥的配置使在此之前描述的所有控制功能以及其它功能可用。例如，在各種工況下，來自壓縮機和/或空氣泵的空氣可以被儲存在增壓燃料箱中，并隨后被排放到進氣歧管。這些包括增加主節(jié)流閥開口的工況、踩加速器踏板的工況、減小主節(jié)流閥開口并松開加速器踏板的工況。在一個實施例中，具有第一相對數(shù)量的排氣的空氣在第一工況期間可以被儲存并響應于主節(jié)流閥開口的增加而被排放。此外，具有較低的第二相對數(shù)量的排氣的空氣在第二工況期間可以被儲存并響應于主節(jié)流閥的關閉而被排放。在此示例中，第二工況的特征可以在于大于第一工況的發(fā)動機轉速。其它實施例同樣被考慮到。例如，替代圖12所示的方法，當過量的增壓可用并且當增壓燃料箱內部的壓力在閾值以下時，增壓燃料箱能夠被簡單地填充。在這種情況下，無論何時壓縮機旁通閥被命令開啟，無論何時廢氣門被命令開啟，或無論何時TIP > MAP+小的壓力余量，過剩的增壓均可以是可用的。這些工況能夠確定何時嘗試使用壓縮機增壓來填充增壓燃料箱等事件。進一步的控制策略能夠被應用以影響工況，從而故意并有機會提供過剩增 壓工況。圖13說明了在一個實施例中用于經由主節(jié)流閥和輔助節(jié)流閥調整到進氣歧管的空氣供應的示例方法184。通過帶有主節(jié)流閥和輔助節(jié)流閥的發(fā)動機系統(tǒng)，例如圖4的發(fā)動機系統(tǒng)80，該方法可以可用。無論何時車輛的電控系統(tǒng)要求歧管氣流的變化，該方法均可以被實現(xiàn)。在一個實施例中，當主節(jié)流閥被開啟時該方法被實現(xiàn)，以使得來自壓縮機的空氣被允許進入進氣歧管。方法184開始于步驟186，在步驟186處通過主節(jié)流閥的空氣流速被感測。通過詢問歧管氣流(MAF)傳感器或以任意其它合適的方式，歧管氣流可以被感測。之后方法進行到步驟188，在步驟188處確定感測的空氣流速是否小于MAF的目標值(基于駕駛員發(fā)動機扭矩需求、發(fā)動機負荷等)。如果感測的空氣流速不小于目標值，則方法返回。否則，方法進行到步驟190，在步驟190處壓縮機出口與被連接到壓縮機出口的空氣噴射器的第二進口之間的壓力差被感測。方法進行到步驟192，在步驟192處輔助節(jié)流閥開啟量基于感測的壓力差被調節(jié)。這樣，一些儲存在增壓燃料箱中的空氣可以經由輔助節(jié)流閥被排放到進氣歧管。在一個情況中，例如，這個動作可以響應于松開加速器踏板和/或完全或部分關閉節(jié)流閥來置換進氣歧管中被EGR稀釋的空氣。在主節(jié)流閥被同時保持開啟的實施例中，這種置換進一步成為可能，使得被EGR稀釋的空氣可以從進氣歧管釋放。在一個實施例中，當空氣噴射器第二進口壓力低于壓縮機出口壓力時，輔助節(jié)流閥開口可以被增加。在不期望置換來自進氣歧管的被EGR稀釋的空氣的其它情況中，在經由輔助節(jié)流閥排放儲存的空氣期間或之前，主節(jié)流閥可以被關閉以防止通過主節(jié)流閥逆轉氣流。因此，當TIP低于閾值時、在踩加速器踏板時和/或響應于完全或部分開啟主節(jié)流閥時，儲存的空氣可以經由輔助節(jié)流閥被排放。在這些和其它實施例中，儲存的空氣可以經由輔助節(jié)流閥被排放，同時額外的空氣經由被連接在增壓燃料箱與進氣歧管之間的空氣噴射器被引入進氣歧管中。此外，當空氣噴射器的第二進口壓力大于壓縮機出口壓力時，輔助節(jié)流閥開啟量可以被減小。在一個實施例中，儲存的空氣可以通過被連接在空氣噴射器與進氣歧管之間的壓力恢復錐排放。 在止回閥被連接在輔助節(jié)流閥上游的另一個實施例中，這個方法的一些或所有控制元件可以被動地實現(xiàn)。在步驟192之后，方法返回。

前面的方法示出了在合適配置的發(fā)動機系統(tǒng)中輔助節(jié)流閥的開啟量如何可以被控制以模擬被動止回閥等事物。其它方法被設想，其中在合適配置的發(fā)動機系統(tǒng)中主節(jié)流閥可以被主動地控制以模擬被動止回閥。圖14說明了用于確保在合適配置的發(fā)動機系統(tǒng)中通過主節(jié)流閥的單向氣流的示例方法194。在這一系統(tǒng)中，主節(jié)流閥可以沒有與其串聯(lián)的止回閥，并且主節(jié)流閥可以由此被配置成允許向前方的氣流和相反方向的氣流進入。該方法開始于步驟196，在步驟196處穿過主節(jié)流閥的修正的流勢被感測。通過詢問被連接在發(fā)動機系統(tǒng)中的一個或更多個傳感器，修正的流勢可以被感測。在一個實施例中，修正的流勢可以對應于TIP-MAP-DELTA，其中 TIP是主節(jié)流閥上游的節(jié)流閥進口壓力，MAP是歧管空氣壓力，并且DELTA對應于相對小的 “開啟”壓力，例如，1磅/平方英寸。之后該方法進行到步驟198，在步驟198處確定修正的流勢是否為正，即修正的流勢是否定向為使空氣流經節(jié)流閥流向進氣歧管。如果確定修正的流勢為正，則方法進行到步驟200，在步驟200處節(jié)流閥的開啟量被調節(jié)(被增加或被減小)以便將MAF調整到期望水平。然而，如果修正的流勢不為正(即，如果其定向為使空氣從進氣歧管流經節(jié)流閥)，則方法進行到步驟202，在步驟202處節(jié)流閥開啟量被減小以調整或關閉流經主節(jié)流閥的氣流。在步驟200或步驟202之后，方法返回。圖15說明了用于當車輛乘客不太可能注意時從車輛中的增壓燃料箱釋放冷凝物的示例方法204。該方法開始于步驟206，在步驟206處確定增壓燃料箱中冷凝物積聚的預測數(shù)量是否在閾值以上。如果冷凝物積聚的預測數(shù)量不在閾值以上，則方法返回。否則，方法進行到步驟208，在步驟208處確定車輛速度是否在閾值以上。如果車輛速度不在閾值以上，則方法返回。否則，方法進行到步驟210，在步驟210處確定冷凝物冷凍條件是否被預測。如果冷凝物冷凍條件被預測，則方法進行到步驟212，在步驟212處增壓燃料箱和排放閥或用于排空增壓燃料箱的其它器械被主動加熱。例如，通過使與冷凝物熱連通的電加熱元件通電，或通過使被加熱的流體(例如發(fā)動機排氣或發(fā)動機冷卻液)流過與冷凝物和排放閥熱連通的管道，冷凝物和排放閥可以被加熱。在這個動作之后，方法回到步驟216。這樣，從增壓燃料箱釋放冷凝物可以被延遲直到冷凝物被解凍。然而，如果確定冷凝物冷凍條件沒有被預測，則方法進行到步驟214，在步驟214處這種加熱被關閉。從步驟214處，方法進行到步驟216，在步驟216處被配置成從增壓燃料箱排放冷凝物的常閉的電子控制閥被開啟。在這個動作之后，該方法返回。因此，當冷凝物被解凍并且當車輛的噪聲水平在噪聲閾值以上時，可以從增壓燃料箱釋放冷凝物。這樣，冷凝物可以被容易地釋放，并且沒有引起機動車輛乘客的注意。在所說明的實施例中，車輛速度被用作噪聲水平的替代或預測器。 然而，將意識到，噪聲水平的其它替代和預測器同樣是可適用的。在另一個實施例中，冷凝物可以被主動地泵出增壓燃料箱，而不僅僅在重力下從增壓燃料箱排放。在另一個實施例中，冷凝物可以由于儲存在增壓燃料箱中的壓縮空氣的壓力而被從增壓燃料箱排放。將被理解的是本文公開的示例控制和估計程序可以被用于各種系統(tǒng)配置。這些程序可以表示一個或更多個不同的處理策略，例如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程以及類似物。這樣，所公開的處理步驟(操作、功能和/或動作)可以表示被編入電控系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質中的代碼。將被理解的是，本文描述和/或說明的一些處理步驟在一些實施例中可以被省略，而不脫離本公開的范圍。同樣，所述處理步驟的順序可以不總是被要求以實現(xiàn)預期的結果，而是被提供以便于說明和描述。一個或更多個說明的動作、功能或操作可以基于使用的具體策略被重復執(zhí)行。最后，將被理解的是，本文描述的主題、系統(tǒng)和方法實質上是示例性的，并且這些特定的實施例或示例不被認為具有限制意義，因為很多變化是預期的。因此，本公開包括本文公開的各種系統(tǒng)和方法的所有新穎且非顯而易見的組合和子組合及其任意和所有等價 物。
權利要求
1.一種用于提供空氣到發(fā)動機燃燒室的方法，所述發(fā)動機包括壓縮機和被可選擇地連接到進氣歧管的增壓燃料箱，所述方法包括經由主節(jié)流閥接受來自所述壓縮機的空氣到所述進氣歧管；將來自所述壓縮機的一些空氣儲存在增壓燃料箱中；以及經由不同于所述主節(jié)流閥的輔助節(jié)流閥將儲存在所述增壓燃料箱中的一部分空氣排放到所述進氣歧管。
2.根據權利要求1所述的方法，其中排放儲存在所述增壓燃料箱中的一部分空氣包括置換所述進氣歧管中被EGR稀釋的空氣。
3.根據權利要求2所述的方法，進一步包括在所述置換期間保持所述主節(jié)流閥開啟以從所述進氣歧管釋放所述被EGR稀釋的空氣。
4.根據權利要求3所述的方法，進一步包括在所述置換沒有進行時關閉所述主節(jié)流閥以防止逆轉氣流通過所述主節(jié)流閥。
5.根據權利要求1所述的方法，其中排放儲存在所述增壓燃料箱中的一部分空氣進一步包括當節(jié)流閥進口壓力在閾值以下時排放。
6.根據權利要求1所述的方法，其中排放一些儲存的空氣包括經由連接在所述增壓燃料箱與所述進氣歧管之間的空氣噴射器將額外的空氣引入所述進氣歧管中。
7.根據權利要求1所述的方法，其中儲存來自所述壓縮機的一部分空氣包括使空氣流過所述壓縮機的限制旁路。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述限制旁路包括層流元件。
9.根據權利要求1所述的方法，其中排放一部分儲存的空氣包括使所述儲存的空氣流過連接在所述空氣噴射器與所述進氣歧管之間的壓力恢復錐。
10.根據權利要求1所述的方法，其中排放一部分儲存的空氣包括在排放的同時關閉節(jié)流閥。
11.根據權利要求1所述的方法，其中排放一部分儲存的空氣包括響應于節(jié)流閥開啟而排出。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于改進發(fā)動機性能的儲存的壓縮空氣管理和流量控制。一種提供空氣到發(fā)動機燃燒室的方法，該發(fā)動機包括壓縮機和被可選擇地連接到進氣歧管的增壓燃料箱。該方法包括允許來自壓縮機的空氣經由主節(jié)流閥進入進氣歧管，將來自壓縮機的一些空氣儲存在增壓燃料箱中，并經由不同于主節(jié)流閥的輔助節(jié)流閥將儲存在增壓燃料箱中的一些空氣排放到進氣歧管。
文檔編號F02B21/00GK102220898SQ20111008233
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權日2010年4月15日
發(fā)明者J·N·阿勒瑞, R·D·普斯夫 申請人:福特環(huán)球技術公司