本發(fā)明涉及對(duì)內(nèi)燃機(jī)中的進(jìn)氣增壓，包括但不限于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景

美國和歐盟已經(jīng)提出了更嚴(yán)格的柴油機(jī)廢氣排放法規(guī)，特別是關(guān)于可能包含在發(fā)動(dòng)機(jī)排放物中的一氧化氮(nox)和顆粒物質(zhì)(有時(shí)稱為煙灰)的水平。已經(jīng)嘗試了各種不同的策略以使這些排放符合要求，其中許多已經(jīng)集中于應(yīng)用于排氣以去除已經(jīng)形成的nox或顆粒物質(zhì)的處理。然而，這些方法增加了昂貴的系統(tǒng)，例如用于去除nox的選擇性催化還原(scr)系統(tǒng)和用于去除顆粒物質(zhì)的顆粒過濾器。其他方法試圖通過更精確地控制燃料的燃燒來限制在燃燒過程本身期間形成的nox和顆粒物質(zhì)的水平。

在以可變排氣再循環(huán)(egr)速率操作以控制nox水平的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，當(dāng)從空轉(zhuǎn)加速時(shí)，空氣/燃料比會(huì)下降到非常低的水平。低空氣/燃料比可以產(chǎn)生較低功率條件和嚴(yán)重?zé)熿F條件。在加速期間的egr流量降低渦輪增壓器響應(yīng)時(shí)間，也稱為“渦輪遲滯”的延遲。渦輪遲滯發(fā)生在當(dāng)由廢氣渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)達(dá)到其全功率容量之前，當(dāng)存在增加的功率需求時(shí)的時(shí)間段期間。

現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)試圖通過暫時(shí)關(guān)閉egr閥來克服渦輪遲滯。然而，關(guān)閉egr流將產(chǎn)生nox水平的增加，當(dāng)考慮到nox的0.2gm/bph-hr限制時(shí)，nox水平變得顯著。由于來自美國環(huán)境保護(hù)局(epa)的更嚴(yán)格的柴油機(jī)廢氣排放法規(guī)，較低的nox限制使得作為減少渦輪遲滯的解決方案的egr閥的瞬時(shí)關(guān)閉不太可取。

用于減少渦輪遲滯的其它現(xiàn)有技術(shù)方法在美國專利第.6,178,749和5,771,695號(hào)中進(jìn)行了討論。美國專利第6,178,749號(hào)描述了一種用于減少渦輪遲滯的方法，包括基于當(dāng)前進(jìn)氣歧管壓力和氣流以及期望的進(jìn)氣歧管壓力和用于期望燃料供給率的氣流產(chǎn)生用于增量地調(diào)節(jié)egr閥和渦輪增壓器渦輪的位置的egr控制信號(hào)。美國專利5,771,695描述了一種用于改進(jìn)渦輪壓縮機(jī)輔助的內(nèi)燃機(jī)的時(shí)間響應(yīng)的方法，其中渦輪壓縮機(jī)由電動(dòng)機(jī)以比其全負(fù)載運(yùn)行速度略小的速度驅(qū)動(dòng)，直到渦輪壓縮機(jī)由廢氣渦輪機(jī)以更高的速度驅(qū)動(dòng)。

空氣或其它流體壓縮系統(tǒng)長期以來被用于卡車和其它商用車輛以驅(qū)動(dòng)空氣制動(dòng)器和其它空氣操作輔助設(shè)備，例如空氣離合器系統(tǒng)。車輛空氣系統(tǒng)具有空氣壓縮機(jī)，該空氣壓縮機(jī)將空氣供應(yīng)到與另外的空氣罐流體連接的濕式罐，其可以根據(jù)美國專利第6,082,408號(hào)來組裝。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)由曲軸皮帶輪通過皮帶或直接從發(fā)動(dòng)機(jī)定時(shí)齒輪的輸出提供動(dòng)力。壓縮空氣通常通過使空氣通過冷卻盤管并進(jìn)入空氣干燥器中來冷卻，以在到達(dá)凈化容器或濕式罐之前除去水分、油和其它雜質(zhì)?？諝庵苿?dòng)壓縮機(jī)連續(xù)操作以將空氣罐填充到預(yù)定壓力，通常約120psi。一旦罐被提升到壓力，稱為“廢氣”的過量空氣被調(diào)節(jié)掉。

本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到需要一種系統(tǒng)，其允許改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)效率并且提供更快的渦輪增壓器響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)將nox排放維持在柴油機(jī)排放物調(diào)節(jié)指南內(nèi)的水平。

本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到需要一種利用來自空氣制動(dòng)系統(tǒng)的空氣形式的廢能量來改善性能并減少捕集器煙炱載荷而不干擾正常發(fā)動(dòng)機(jī)操作的系統(tǒng)。

本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到需要通過改進(jìn)對(duì)燃燒的控制來幫助滿足epa排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)明，以限制調(diào)節(jié)的廢氣排放的形成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種用于具有發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的內(nèi)燃機(jī)的入口流體增壓系統(tǒng)，包括上游與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸流體連通的壓縮流體供應(yīng)源。流體增壓器在下游與壓縮流體供應(yīng)源流體連通，用于選擇性地從壓縮流體供應(yīng)源引入壓縮輔助流體。輔助流體選擇性地從流體增壓器引入以具有朝向發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的速度矢量，該速度矢量大于遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的速度矢量。

一種用于內(nèi)燃機(jī)的入口流體增壓系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機(jī)具有在上游與進(jìn)氣歧管流體連通的進(jìn)氣通道，其中所述進(jìn)氣歧管在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的上游，所述入口流體增壓系統(tǒng)包括壓縮流體供應(yīng)源。該壓縮流體供應(yīng)源在上游與進(jìn)氣歧管流體連通。流體增壓器在下游與壓縮流體供應(yīng)源流體連通，其中流體增壓器在上游與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸流體連通。控制閥在流體增壓器的上游，用于選擇性地允許壓縮的輔助流體從壓縮流體供應(yīng)源流到流體增壓器。來自流體增壓器的壓縮輔助流體的選擇性引入將增加的增壓空氣流量通過所述進(jìn)氣通道抽吸到進(jìn)氣歧管。

一種將到具有與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸流體連接的進(jìn)氣通道的內(nèi)燃機(jī)的空氣增壓方法，包括以下步驟：將壓縮流體供應(yīng)源流體連接到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，所述壓縮流體供應(yīng)源供應(yīng)壓縮流體，并且選擇性地將壓縮輔助流體輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。該方法還包括當(dāng)壓縮的輔助流體被輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的上游時(shí)，通過進(jìn)氣通道抽吸增壓空氣的步驟。

用于將到具有發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的內(nèi)燃機(jī)的空氣增壓的另一系統(tǒng)包括在上游與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸流體連通的壓縮流體供應(yīng)源。輔助流體選擇性地從壓縮流體供應(yīng)源引入到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸上游的位置。引入的輔助流體具有朝向發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的速度矢量，該速度矢量大于遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的速度矢量。

一種制造用于具有帶有進(jìn)氣歧管的內(nèi)燃機(jī)的車輛的入口流體增壓系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：將壓縮流體供應(yīng)源安裝到車輛，將入口供應(yīng)管道連接到進(jìn)氣歧管，以及將egr導(dǎo)管連接到所述入口供應(yīng)管道。該方法還包括以下步驟：在入口供給管道和egr導(dǎo)管中的至少一個(gè)上安裝流體增壓器，并且連接壓縮流體供給源和流體增壓器。

使用流體增壓器的方法包括以下步驟：在瞬態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載條件下將壓縮流體從流體源連通到流體增壓器，并且將壓縮流體從流體增壓器引入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸上游的流體通道。壓縮流體從流體增壓器以具有朝向發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的速度矢量引入，該速度矢量大于遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的速度矢量。

提供一種操作內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中的入口流體增壓器的方法。基于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件確定進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的空氣流條件和存儲(chǔ)的最小空氣流量之間的差。將基于現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的空氣流量狀況和所存儲(chǔ)的最小空氣流量之間的差異與第一閾值和第二閾值進(jìn)行比較。當(dāng)基于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件比較所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的空氣流條件與所存儲(chǔ)的最小空氣流量之間的差的結(jié)果小于所述第一閾值時(shí)，啟用來自入口流體增壓器的流體流量。當(dāng)基于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件比較所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的空氣流條件與所存儲(chǔ)的最小空氣流之間的差的結(jié)果大于所述第二閾值時(shí)，停用來自入口流體增壓器的流體流量。

從下面對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施例的詳細(xì)描述，從權(quán)利要求和附圖，本發(fā)明的許多其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖2是具有流體增壓系統(tǒng)的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖3是流體增壓器的示意圖。

圖4是可用于進(jìn)口流體增壓系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖。

圖5是具有流體增壓系統(tǒng)的替代實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖6是具有流體增壓系統(tǒng)的替代實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖7是具有流體增壓系統(tǒng)的替代實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖8是具有流體增壓系統(tǒng)的替代實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖9是具有流體增壓系統(tǒng)的替代實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖10是具有流體增壓系統(tǒng)的替代實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖11是具有流體增壓系統(tǒng)的替代實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖12是具有流體增壓系統(tǒng)的替代實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖13是具有流體增壓系統(tǒng)的替代實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖14是具有流體增壓系統(tǒng)的替代實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖15是位于入口供應(yīng)管的彎曲部分上的流體增壓器的示意圖。

圖16是流體增壓器的替代實(shí)施例的示意圖。

圖17是流體增壓器的另一替代實(shí)施例的示意圖。

圖18是流體增壓器的又一替代實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式

雖然本發(fā)明允許以許多不同形式的實(shí)施例，但是在附圖中示出并且將在本文詳細(xì)描述其具體實(shí)施例，應(yīng)理解本公開被認(rèn)為是原理的示例并且不旨在將本發(fā)明限制于所示的具體實(shí)施例。

發(fā)動(dòng)機(jī)100在圖1中示意性地示出。發(fā)動(dòng)機(jī)100具有包括編號(hào)為1至6的多個(gè)氣缸的缸體101。缸體101中的各缸流體地連接到進(jìn)氣系統(tǒng)103和排氣系統(tǒng)105。排氣系統(tǒng)包括來自一組氣缸的氣缸1、2和3的第一管105a和來自氣缸4、5和6的第二管105b。雖然示出了六個(gè)氣缸的直列式布置，但是，任何數(shù)量的氣缸的直列式、v形-布置或多個(gè)氣缸的其它布置也包括在本發(fā)明中。

渦輪增壓器107包括渦輪機(jī)109。所示的渦輪機(jī)109具有連接到排氣系統(tǒng)105的單個(gè)渦輪機(jī)入口端口113，然而其他數(shù)量的入口端口是可能的，例如在分體式渦輪增壓器中。渦輪增壓器107包括通過進(jìn)氣通道115連接到進(jìn)氣系統(tǒng)103的壓縮機(jī)111。

在發(fā)動(dòng)機(jī)100的操作期間，空氣可以通過空氣入口117進(jìn)入壓縮機(jī)111。壓縮空氣可以通過出口207離開壓縮機(jī)111，通過進(jìn)氣通道115，并通過選配的增壓空氣冷卻器119和選配的進(jìn)口節(jié)氣門120，然后進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)103的進(jìn)氣空氣混合器121和進(jìn)氣歧管122。壓縮空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸1-6。

來自排氣系統(tǒng)105的排氣流可以被引導(dǎo)通過排氣再循環(huán)(egr)通道或?qū)Ч?24，可以被引導(dǎo)通過egr閥125，可以被引導(dǎo)通過egr冷卻器126，并且可以穿過通過另一egr導(dǎo)管127，然后在混合器121處與來自入口節(jié)流閥120的空氣相遇并混合，然而egr系統(tǒng)的其它構(gòu)造也是可能的。

渦輪機(jī)109的入口端口113可以以形成分配歧管129的方式連接到排氣管105a、105b。通過渦輪機(jī)109的排氣可通過尾管134離開發(fā)動(dòng)機(jī)100。排放物和聲音處理部件可以布置成接收來自尾管的排氣，然后排氣到大氣，如已知的。

在egr閥125至少部分地打開時(shí)，廢氣通過導(dǎo)管124流過管道105a、105b、通過egr閥125、通過egr冷卻器126、通過另一導(dǎo)管127流入混合器121，在混合器121中它與來自入口節(jié)流閥120的空氣混合。通過egr閥125再循環(huán)的排氣的量可以取決于egr閥125的受控開啟百分比。

圖2示出了使用入口流體增壓系統(tǒng)233的內(nèi)燃機(jī)100，優(yōu)選為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，來自渦輪增壓器107(圖1)的壓縮空氣經(jīng)由進(jìn)氣通道115進(jìn)入進(jìn)氣歧管122。egr流可經(jīng)由導(dǎo)管127朝向進(jìn)氣通道115運(yùn)送，導(dǎo)管127在egr交叉點(diǎn)242處或者可選地在混合器121中與進(jìn)氣通道115相遇，如圖1所示。在egr交叉點(diǎn)242處，進(jìn)氣通道115從egr管道127接收egr，并且通過入口供給管道235流動(dòng)到進(jìn)氣歧管122。

入口流體增壓系統(tǒng)233提供輔助流體f(例如空氣)到歧管入口供應(yīng)管道235中的增壓，歧管入口供應(yīng)管道235可位于egr交叉點(diǎn)242的下游。增壓系統(tǒng)233包括流體增壓器230、控制閥240和壓縮流體供應(yīng)源241。流體f可以是空氣，然而允許發(fā)動(dòng)機(jī)操作的任何流體都是可能的。

壓縮流體供應(yīng)源241可以包括在至少一個(gè)流體箱260(例如空氣箱)中的壓縮空氣或其它壓縮流體。如圖2所示，壓縮流體供應(yīng)源241包括流體箱260b，流體箱260b沿著壓縮流體供應(yīng)管道250流動(dòng)以到達(dá)入口流體增壓器230。流體壓縮機(jī)270向流體箱260a和流體箱260b提供壓縮流體。壓縮機(jī)270由發(fā)動(dòng)機(jī)100通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)275提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)275可以是連接到曲軸皮帶輪的皮帶，或直接是發(fā)動(dòng)機(jī)定時(shí)齒輪的輸出。離開流體壓縮機(jī)270的流體由流體箱閥組件265調(diào)節(jié)，以進(jìn)入流體箱260a或流體箱260b。流體箱260a是用于存儲(chǔ)用于操作車輛中的流體制動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如空氣制動(dòng)器)或用于操作車輛中的附加系統(tǒng)的加壓流體的流體箱。壓力傳感器266a，266b(圖4)分別用于測(cè)量流體箱260a和260b中的流體壓力。用于車輛中的制動(dòng)系統(tǒng)的流體箱260a中的流體壓力通常保持在約120psi，但是其它壓力也是可能的。不需要維持流體箱260a的壓力為120psi的過量壓縮流體作為用于入口流體增壓系統(tǒng)的流體供應(yīng)源的一部分，經(jīng)由流體箱閥組件265被引導(dǎo)到流體箱260b中。

流體箱閥組件265調(diào)節(jié)流體從流體箱260b到壓縮流體供應(yīng)管道250的流動(dòng)?；蛘?，可以使用不同的閥來調(diào)節(jié)從流體箱260b到壓縮流體供應(yīng)管道250的流動(dòng)。

雖然壓縮流體供應(yīng)源241包括與流體壓縮機(jī)270相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)流體箱260a和260b，用于向流體制動(dòng)器提供壓縮流體，但是可以附加于流體箱260a，260b，或代替流體箱使用其它壓縮流體源。其它壓縮流體供應(yīng)源241的示例包括用于車輛中的輔助系統(tǒng)的流體箱、用于增壓系統(tǒng)233的專用流體箱或用于流體制動(dòng)器的流體箱、用于輔助系統(tǒng)的流體箱和專用箱的任何組合。可能的是，車輛上的任何流體源可以用作壓縮流體供應(yīng)源241，并且壓縮流體供應(yīng)源可以由閥調(diào)節(jié)。

流體供應(yīng)管250將壓縮的輔助流體f運(yùn)送到流體增壓器230。使用控制閥240來調(diào)節(jié)到流體增壓器230的壓縮流體f的流動(dòng)，控制閥240可以沿著壓縮流體供應(yīng)管道250設(shè)置在流體增壓器230上游?？刂崎y240可以是高容量控制閥，并且可以由發(fā)動(dòng)機(jī)管理計(jì)算機(jī)(emc)280(圖4)控制。當(dāng)emc280發(fā)送信號(hào)以啟用或打開控制閥240時(shí)，壓縮輔助流體f沿著壓縮流體供應(yīng)管道250流動(dòng)到流體增壓器230?？刂崎y240的打開的持續(xù)時(shí)間和程度與流體供應(yīng)源241中的壓力組合控制到流體增壓器230的壓縮流體f的量?？赡苡挟?dāng)可限制到流體增壓器230的壓縮流體f的量時(shí)，例如當(dāng)流體供應(yīng)源241中存在低容積的壓縮流體f時(shí)的操作條件，并且控制閥240的打開程度和持續(xù)時(shí)間可以是可變的。從流體增壓器230發(fā)出快速、多脈沖的壓縮流體f，脈沖的頻率取決于加速率(發(fā)動(dòng)機(jī)需求)和壓縮流體f的流率?；蛘?，壓縮流體f可以以短連續(xù)流從流體增壓器230發(fā)出。

一旦壓縮流體f到達(dá)流體增壓器230，其經(jīng)由多個(gè)周向布置的噴嘴進(jìn)入進(jìn)氣歧管122上游的歧管入口供應(yīng)管道235?；蛘撸黧w增壓器230可以位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體101上游的進(jìn)氣歧管122上。圖3示出了流體增壓器230的橫截面圖。流體增壓器可以是環(huán)形的，并且包括圍繞歧管入口供應(yīng)管道235的圓周設(shè)置的環(huán)形流體空間310。來自流體供應(yīng)源241(例如流體箱260b)的壓縮流體f流過壓縮流體供應(yīng)管道250，以進(jìn)入環(huán)形流體空間310。

壓縮輔助流體f可以經(jīng)由噴嘴331從環(huán)形流體空間310進(jìn)入歧管入口供應(yīng)管道235，噴嘴331可以大致布置在圍繞歧管入口供應(yīng)管道235的圓周的環(huán)中。噴嘴331可以大致由流體增壓器230圍繞，在噴嘴周圍形成環(huán)形流體空間310。噴嘴331可以傾斜，使得流過噴嘴的壓縮流體f朝下游指向進(jìn)氣歧管122。在其他實(shí)施例中，多于一圈的噴嘴331可以圍繞歧管入口供應(yīng)管道235的圓周布置，以提供增壓流體進(jìn)入進(jìn)氣歧管122。另外，也可能各噴嘴331的非環(huán)形布置可以設(shè)置在流體增壓器230上。

壓縮輔助流體f在出口340處離開噴嘴331，由于噴嘴的傾斜布置，出口340可以呈現(xiàn)橢圓形。噴嘴331可以例如與平行于歧管入口供應(yīng)管道235的縱向軸線成20度角。也可使用其它合適的噴嘴配置，例如使用突出的噴嘴，類似尺寸、形狀和直徑的管，不同尺寸、形狀和直徑、不同數(shù)量或位置的管，不同數(shù)量、形狀、尺寸和位置的孔、偏移孔，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知那樣。一般來說，噴嘴孔越小，通過各噴嘴孔的壓縮流體f的速度越快。壓縮流體f的速度可以接近聲速，然而在聲速下發(fā)生能量損失和噪聲，因此可以避免達(dá)到聲速。

流體增壓器230可以是氣動(dòng)文丘里增壓器，其中噴嘴331將壓縮流體f夾帶到增壓空氣中，并且egr在增壓器的入口側(cè)232處產(chǎn)生負(fù)壓(真空)，并且在增壓器的出口側(cè)231產(chǎn)生正壓。真空可以從egr導(dǎo)管吸入egr，并且可以轉(zhuǎn)起渦輪增壓器107的渦輪以將空氣吸入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(1-6)?？諝夂蚭gr的出口混合物被引導(dǎo)到進(jìn)氣歧管122以產(chǎn)生更高的增壓壓力。

不希望受限于任何特定理論，相信在下游流動(dòng)方向a上的如此傾斜噴嘴331在流動(dòng)的方向a上釋放出強(qiáng)烈的壓縮流體f爆發(fā)，以產(chǎn)生低壓真空，其吸引或促進(jìn)額外的空氣流從入口空氣通道115進(jìn)入進(jìn)氣歧管122。傾斜噴嘴331提供空氣的高壓增壓，其沿流動(dòng)方向a(圖3)吸入額外的進(jìn)氣，消除了關(guān)閉egr閥125(圖1)以防止回流的需要。也就是說，流體增壓系統(tǒng)233防止egr導(dǎo)管中的egr回流，而不必關(guān)閉egr閥125。egr導(dǎo)管中的egr流可以是向前流動(dòng)或零流動(dòng)。

引入到發(fā)動(dòng)機(jī)100的進(jìn)氣口中的輔助流體f具有指向進(jìn)氣或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或在進(jìn)氣和/或egr的氣流的下游方向a的速度矢量v1，其中朝向進(jìn)氣或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或流動(dòng)方向a的矢量大于沿相反方向(遠(yuǎn)離進(jìn)氣或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或在上游流動(dòng)方向)的速度矢量(未示出)。當(dāng)輔助流體f的速度矢量在朝向進(jìn)氣(v1)的方向上比在相反方向上更大時(shí)，輔助流體從進(jìn)氣口115朝向進(jìn)氣歧管122吸入增加的增壓空氣流。入口流體增壓系統(tǒng)233不限制空氣或egr到發(fā)動(dòng)機(jī)的正常流動(dòng)，或者在不使用時(shí)不干擾正常的發(fā)動(dòng)機(jī)操作。

在包括渦輪增壓器107的實(shí)施例中，流體增壓系統(tǒng)233增加通過渦輪增壓器的空氣量，以允許更快的渦輪增壓器響應(yīng)。此外，由于朝向歧管的空氣吸入，渦輪增壓器壓縮機(jī)107被轉(zhuǎn)起，無論是否存在通過渦輪增壓器渦輪的排氣。渦輪增壓器107也可以是電動(dòng)渦輪增壓器。在沒有渦輪增壓器107的實(shí)施例中，流體增壓系統(tǒng)可從一些其它空氣源抽吸空氣。

通常，在通過歧管入口供應(yīng)管道235抽吸增壓空氣的同時(shí)，入口流體增壓器230還可從egr導(dǎo)管127抽吸排氣流。當(dāng)增壓空氣和排氣都被流體增壓系統(tǒng)233吸入時(shí)，通?？删S持用于發(fā)動(dòng)機(jī)100的操作的空氣與egr的比率。

使用本發(fā)明的入口流體增壓系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)可能需要短的一至二秒的空氣爆發(fā)，以允許渦輪增壓器達(dá)到足夠的速度以建立其自己的增壓。流體增壓系統(tǒng)233可以具有流體箱260a、260b到流體增壓器230中的快速排空，這可以通過由emc280控制的高速、高流量控制閥240來實(shí)現(xiàn)。

在操作中，emc280用作監(jiān)測(cè)內(nèi)燃機(jī)的各種部件的中央控制系統(tǒng)。流體壓縮機(jī)270在由由emc280控制的流體箱閥組件265調(diào)節(jié)時(shí)向箱260a或260b提供壓縮流體流。如圖4所示的壓力傳感器266a和266b發(fā)送信號(hào)268a、268b分別中繼關(guān)于箱260a和260b中的壓力的信息。當(dāng)用于車輛制動(dòng)系統(tǒng)的流體箱260a中的壓力通常為120psi時(shí)，來自流體壓縮機(jī)270的壓縮流體由流體箱閥組件265調(diào)節(jié)以進(jìn)入流體箱260b，流體箱260b用作入口流體增壓系統(tǒng)的流體供應(yīng)。emc280可以類似的方式調(diào)節(jié)附加的流體箱，例如專用流體箱或用于其他輔助系統(tǒng)的流體箱。當(dāng)emc280感測(cè)到駕駛員踩下加速踏板以從怠速加速時(shí)，emc通過打開控制閥240發(fā)送啟用信號(hào)367(圖4)以啟用入口流體增壓系統(tǒng)，以允許流體流到流體增壓器230以將壓縮流體爆發(fā)提供到進(jìn)氣歧管122中。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5-14，將描述流體增壓系統(tǒng)233-1233的替代構(gòu)造。為了便于參考，將使用與圖2的增壓系統(tǒng)233相同的附圖標(biāo)記來描述替代構(gòu)造233-1233的部件。此外，在下面討論的所有實(shí)施例233-1233中，可以引入壓縮輔助流體f進(jìn)入入口供應(yīng)管道235、進(jìn)氣通道115和egr導(dǎo)管127中的至少一個(gè)，這些都可以防止egr在egr導(dǎo)管中的回流，并且可以將增壓空氣吸入進(jìn)氣歧管122。此外，可能的是，壓縮的輔助流體f可以直接引入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(1-6)。在所有實(shí)施例中，輔助流體f被引入，使得其具有指向進(jìn)氣或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或在進(jìn)氣和/或egr的氣流的下游方向a上的速度矢量v1，其中朝向進(jìn)氣或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或流動(dòng)方向a的矢量大于沿相反方向(遠(yuǎn)離進(jìn)氣或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或沿上游流動(dòng)方向)的速度矢量(未示出)。

現(xiàn)在參考圖5，替代的流體增壓系統(tǒng)333包括多個(gè)流體增壓器230，其可以位于入口供應(yīng)管道235和進(jìn)氣通道115上。流體增壓器230可以各自具有帶一個(gè)或多個(gè)控制閥240的壓縮流體供應(yīng)管道250。流體增壓器230可以位于與入口供應(yīng)管道235的egr交叉點(diǎn)242的上游、下游或上游和下游兩者。將壓縮輔助流體f引入入口供應(yīng)管道235和進(jìn)氣通道115可以將空氣吸入進(jìn)氣通道115中并且可以從egr導(dǎo)管127抽吸排氣。流體增壓器230可以具有相同的形狀和尺寸或者可以具有不同的形狀和尺寸。此外，流體增壓器230可以提供有來自一個(gè)或多個(gè)流體供應(yīng)源241(例如流體箱260a，260b)的壓縮輔助流體f。

現(xiàn)在參考圖6，另一流體增壓系統(tǒng)433包括位于入口供應(yīng)管道235上的至少一個(gè)流體增壓器230，其中流體增壓器在下游與一個(gè)或多個(gè)次級(jí)源262流體連通，例如專用流體箱或用于其他車輛輔助功能的流體箱。

現(xiàn)在參考圖7，另一流體增壓系統(tǒng)533包括在入口供應(yīng)管道235上的多個(gè)流體增壓器230，其中至少一個(gè)流體增壓器在下游與用于空氣制動(dòng)器的流體箱260a、260b中的至少一個(gè)流體連通。第二流體增壓器230在下游與次級(jí)源262(例如專用流體箱或用于其它車輛輔助功能的流體箱)流體連通。每個(gè)流體增壓器230可以具有相關(guān)聯(lián)的控制閥240。

在圖8中，流體增壓系統(tǒng)633的至少一個(gè)流體增壓器230位于渦輪增壓器107下游和egr交叉點(diǎn)242上游的進(jìn)氣通道115上。在沒有渦輪增壓器107的實(shí)施例中，流體增壓器230位于egr交叉點(diǎn)242上游的空氣入口通道115上。流體增壓器230可以提供有來自一個(gè)或多個(gè)流體供應(yīng)源241的壓縮輔助流體f，一個(gè)或多個(gè)流體供應(yīng)源241諸如用于空氣制動(dòng)器的流體箱260a，260b。

在圖9中，增壓系統(tǒng)733的至少一個(gè)流體增壓器230設(shè)置在渦輪增壓器107上游的進(jìn)氣通道115上。流體增壓器230可以具有一個(gè)或多個(gè)壓縮流體供應(yīng)源241，例如來自用于空氣制動(dòng)器的流體箱260a，260b中的至少一個(gè)的一個(gè)供應(yīng)源，以及諸如專用箱或用于輔助功能的箱的輔助源262。每個(gè)流體增壓器230可以具有相關(guān)聯(lián)的控制閥240。

參考圖10的流體增壓系統(tǒng)833，多個(gè)流體增壓器230可以設(shè)置在多條管線上。第一流體增壓器230可位于egr導(dǎo)管127上，而第二流體增壓器230可位于進(jìn)氣通道115上。由于在egr導(dǎo)管127上的第一流體增壓器230，壓縮的輔助流體f可抽吸排氣氣體通過egr導(dǎo)管127進(jìn)入入口供應(yīng)管道235。每個(gè)流體增壓器230可以具有相關(guān)聯(lián)的控制閥240。流體增壓器230可以提供有來自一個(gè)或多個(gè)流體供應(yīng)源241的壓縮流體f，包括以下中的至少一個(gè)：流體箱260a、260b和次級(jí)源262，次級(jí)源262諸如專用箱或用于輔助車輛功能的箱。

在圖11中，流體增壓系統(tǒng)933的多個(gè)流體增壓器230可以設(shè)置在多個(gè)管線上，例如egr導(dǎo)管127和進(jìn)氣通道115，并且可以接收來自多個(gè)次級(jí)源262，或者可選地來自至少一個(gè)流體箱260a，260b的壓縮流體。

參考圖12的流體增壓系統(tǒng)1033，多個(gè)流體增壓器230可以設(shè)置在多個(gè)管線上，例如egr導(dǎo)管127和進(jìn)氣通道115，并且可以從單個(gè)次級(jí)源262接收壓縮的輔助流體f，或者可選地可以接收來自至少一個(gè)流體箱260a、260b的壓縮流體。

在圖13的流體增壓系統(tǒng)1133中，多個(gè)流體增壓器230串聯(lián)地設(shè)置在egr導(dǎo)管127上。多個(gè)流體增壓器230可以提供有來自一個(gè)或多個(gè)流體供應(yīng)源241(例如流體箱260a，206b)和次級(jí)源262(例如專用流體箱和用于車輛輔助功能的流體箱)的壓縮空氣。在流體增壓器230設(shè)置成串聯(lián)布置的情況下，從每個(gè)增壓器的入口到出口側(cè)的壓力變化是累積的。egr導(dǎo)管127可以以這樣的構(gòu)造與入口供應(yīng)管道235相交，該構(gòu)造促進(jìn)壓縮的輔助流體f朝向進(jìn)氣歧管的流動(dòng)，并且將空氣從進(jìn)氣通道115吸入進(jìn)氣歧管122。

參考圖14，流體增壓系統(tǒng)1233的多個(gè)流體增壓器230設(shè)置在與egr導(dǎo)管127的交叉點(diǎn)242上游的進(jìn)氣通道115上。流體增壓器230可以提供有來自一個(gè)或多個(gè)流體供應(yīng)源241的壓縮輔助流體f。

可能的是，流體增壓系統(tǒng)233-1233可以具有增加通過進(jìn)氣通道115的增壓空氣的量的其它布置，所述增壓空氣或者來自渦輪增壓器107或者其他來源，以向發(fā)動(dòng)機(jī)100提供空氣。流體增壓系統(tǒng)233至1233引入具有速度矢量v1的輔助流體f，速度矢量v1朝向進(jìn)氣或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或沿進(jìn)氣流的下游方向，其大于遠(yuǎn)離進(jìn)氣或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或沿氣流上游方向的速度矢量。

存儲(chǔ)在流體供應(yīng)源241(例如用于空氣制動(dòng)系統(tǒng)的儲(chǔ)存箱罐，為輔助系統(tǒng)存儲(chǔ)的流體或者存儲(chǔ)和專用于流體增壓系統(tǒng)的流體)中的加壓流體f(例如空氣)可以被用于補(bǔ)充所供給的空氣流，例如來自渦輪增壓器107的空氣流，并且可以用于防止egr的回流并且朝向進(jìn)氣歧管122吸入空氣流。在具有渦輪增壓器107的實(shí)施例中，流體增壓系統(tǒng)233-1233可以允許渦輪增壓器在從穩(wěn)態(tài)或空轉(zhuǎn)加速期間更快地響應(yīng)，而不需要關(guān)閉egr閥125。流體增壓系統(tǒng)233-1233也從egr導(dǎo)管127抽吸排氣。

雖然流體增壓器230可以是具有噴嘴331的大致環(huán)形，但是可能流體增壓器可以具有將壓縮流體引入入口供應(yīng)管道235(或直接進(jìn)入進(jìn)氣歧管122)的任何構(gòu)造，在引入壓縮流體時(shí)，流體具有朝向進(jìn)氣或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或沿進(jìn)氣流的下游方向的速度矢量v1，其大于遠(yuǎn)離進(jìn)氣或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或沿氣流上游方向的速度矢量。另外，流體增壓器230可以具有防止egr回流并從進(jìn)氣通道115抽吸空氣的任何構(gòu)造。例如，流體增壓器230可以是風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、噴射器噴嘴、以及用于引入壓縮流體的任何其它裝置。另外，可能流體增壓器230可以突出到用于連通增壓空氣的通道中。還可能的是，流體增壓器230可以用于抽吸附加流體，例如流體增壓器230可以在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(1-6)上游的其它位置中的其它流體中通過渦輪增壓器107抽吸氫氣。

如圖15所示，流體增壓器230位于進(jìn)氣供應(yīng)管道235在進(jìn)氣歧管122處或附近的彎曲部分236上，然而，可能彎曲部分可以位于流體增壓系統(tǒng)中任何管道上的任何位置。彎曲部分236可以在兩個(gè)彎曲部237之間，或者替代地可以鄰近一個(gè)或多個(gè)彎曲部，并且入口供應(yīng)管道235可以在增壓器230的出口側(cè)231處減小寬度。噴嘴331可以將壓縮輔助流體f夾帶入增壓空氣并且egr在增壓器的入口側(cè)232處產(chǎn)生負(fù)壓(真空)并且在增壓器的出口側(cè)231處產(chǎn)生正壓。也就是說，朝向進(jìn)氣歧管122的方向上的速度矢量v1大于其遠(yuǎn)離進(jìn)氣歧管的速度矢量。為了產(chǎn)生更高的增壓壓力，增壓空氣和egr的出口混合物被引導(dǎo)到進(jìn)氣歧管122。

現(xiàn)在參考圖16，替代流體增壓器1430包括內(nèi)置到入口供應(yīng)管道235的側(cè)壁238中或者流體增壓系統(tǒng)中的任何其他管道的噴射器噴嘴1431。另外，流體增壓器1430可以位于入口供應(yīng)管道235的彎曲部237上。噴射器噴嘴1431可以形成為鑄件，例如鋁鑄件，并且可以與側(cè)壁238的表面239大致齊平或者可以從側(cè)壁238的表面239凹陷。

噴射器噴嘴1431可以使用被引導(dǎo)到入口供應(yīng)管道235中或進(jìn)入進(jìn)氣歧管122中或流入氣缸蓋中的流體的高速射流。優(yōu)選地，噴射器噴嘴1431可以瞄準(zhǔn)進(jìn)氣歧管122的中心。來自噴射器噴嘴1431的流體流動(dòng)在噴射器噴嘴1431的上游產(chǎn)生低壓區(qū)域，其將例如空氣和egr的流體吸入入口供應(yīng)管道中。在朝向進(jìn)氣歧管122的方向上的速度矢量v1大于其離開進(jìn)氣歧管的速度矢量，從而導(dǎo)致朝向進(jìn)氣歧管122的流動(dòng)。盡管示出了單個(gè)噴射器噴嘴1431，但是也可以使用多個(gè)噴射器噴嘴。

如在圖16中可以看出的，速度矢量v1具有沿從噴射器噴嘴1431朝向進(jìn)氣歧管122的周邊的向外方向的徑向分量。速度矢量v1的徑向分量還有助于通過確保來自噴射器噴嘴1431的流體f遍布進(jìn)氣歧管122的整個(gè)橫截面而防止回流。

現(xiàn)在參考圖17，替代流體增壓器1530包括從入口供應(yīng)管道235的側(cè)壁238或流體增壓系統(tǒng)中的任何其它管道延伸的延伸噴射器噴嘴1531。流體增壓器1530可以位于入口供應(yīng)管道235的彎曲部237上。如圖17所示，延伸的噴射器噴嘴1531從側(cè)壁238的表面239延伸出并且進(jìn)入入口供應(yīng)管道235的內(nèi)部。延伸的噴射器噴嘴1531的長度可以變化，并且可以延伸到進(jìn)氣歧管122的入口。雖然在圖18中示出了作為直管的擴(kuò)展噴射器噴嘴1531，但該噴嘴可以具有其他形狀和尺寸，例如可以是彎曲的或錐形的。

噴射器噴嘴1531可以使用被引導(dǎo)到入口供應(yīng)管道235或進(jìn)入進(jìn)氣歧管122或者進(jìn)入氣缸蓋的高速流體射流。類似于噴射器噴嘴1431，噴射器噴嘴1531可以瞄準(zhǔn)進(jìn)氣歧管122的中心。來自噴射器噴嘴1531的流體流動(dòng)在噴射器噴嘴1531的上游產(chǎn)生低壓區(qū)域，其將例如空氣和egr的流體吸入入口供應(yīng)管。在朝向進(jìn)氣歧管122的方向上的速度矢量v1大于其離開進(jìn)氣歧管的速度矢量，從而導(dǎo)致朝向進(jìn)氣歧管122的流動(dòng)。盡管示出了單個(gè)噴射器噴嘴1531，但是也可以使用多個(gè)噴射器噴嘴。

替代的流體增壓器1630在圖18中示出，并且包括具有設(shè)置在噴嘴的遠(yuǎn)端處的多個(gè)噴嘴孔1632的延伸噴射器噴嘴1631。在圖18中，延伸的噴射器噴嘴1631從側(cè)壁238延伸出并進(jìn)入入口供應(yīng)管道235或流體增壓系統(tǒng)中任何其它導(dǎo)管的縮窄的文丘里喉部。雖然在圖18中示出了作為直管的延伸噴射器噴嘴1631，但該噴嘴可以具有其他形狀和尺寸，例如可以是彎曲的或錐形的。

尖端1633設(shè)置在噴射器噴嘴1631的遠(yuǎn)端處。尖端1633與噴嘴外殼1634一起限定圍繞尖端同心地定位的多個(gè)流體通道1635，多個(gè)流體通道1635與孔1632和入口供給管道235的內(nèi)部流體連通。大體圍繞噴射器噴嘴1631的中心線，尖端1633可以具有圓形的內(nèi)部部分1636，以將壓縮流體f引向多個(gè)流體通道1635，并且可以具有尖的外部部分1637，從而賦予尖端以箔狀。

通道1635設(shè)置成與噴射器噴嘴1631的中心線成角度α，并且還可以設(shè)置成與入口供應(yīng)管道235或其他導(dǎo)管的中心線成角度α。當(dāng)壓縮流體f從噴射器噴嘴1631發(fā)射時(shí)，流體離開孔1632，通常具有設(shè)置成角度α的朝向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的速度矢量v1。在多個(gè)孔1632圍繞尖端1633以相同角度設(shè)置的情況下，噴射器噴嘴1631將壓縮流體f均勻地分配到喉部的橫截面中。流體f分布到喉部的橫截面中。

可能的是，任何流體增壓器230、1430、1530、1630都可以結(jié)合在流體增壓系統(tǒng)233-1233中的任一個(gè)上。流體增壓系統(tǒng)233-1233通過將入口供應(yīng)管道235密封地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)100的進(jìn)氣歧管122，以提供來自空氣入口117的空氣和來自egr導(dǎo)管124的egr的流體連通。egr導(dǎo)管124可密封地連接到入口供給管道235或進(jìn)氣通道117。至少一個(gè)流體增壓器230、1430、1530、1630組裝到入口供應(yīng)管道235、egr導(dǎo)管124和空氣入口117中的至少一個(gè)。流體增壓器230、1430、1530、1630的組裝可以包括將噴射器噴嘴型增壓器插入管道/導(dǎo)管中的一個(gè)，或者在其他裝配方法中可以包括將環(huán)形增壓器圍繞管道/導(dǎo)管中一個(gè)同心地定位。壓縮流體供應(yīng)源241安裝到車輛，并且可以包括用于車輛的空氣制動(dòng)器的流體箱，專用流體箱或用于其他輔助系統(tǒng)的流體箱。為了在流體供應(yīng)源241和增壓器230、1430、1530、1630之間提供流體連通，流體供應(yīng)管道250連接到流體供應(yīng)源和增壓器。至少一個(gè)閥265組裝在供應(yīng)源241和增壓器230、1430、1530、1630之間的流體供應(yīng)管道250上。

流體增壓系統(tǒng)233-1233可以導(dǎo)致空氣和egr的混合增加，在瞬態(tài)條件期間增加egr和增壓空氣流量，以及在瞬態(tài)條件期間(例如在從怠速加速期間)維持相對(duì)低的nox排放。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)100經(jīng)歷瞬態(tài)條件時(shí)，可以啟動(dòng)流體增壓系統(tǒng)233-1233以將壓縮流體f傳送到流體增壓器230,1430,1530,1630，用于將壓縮流體引入到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸上游的通道中。此外，流體增壓系統(tǒng)233-1233可以導(dǎo)致達(dá)到目標(biāo)扭矩的時(shí)間減少和瞬態(tài)煙霧的減少。可能的是，流體增壓系統(tǒng)233-1233可以用作冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)100的風(fēng)機(jī)，例如當(dāng)車輛空轉(zhuǎn)時(shí)。

本發(fā)明還提供用于入口流體增壓器(例如上述的入口流體增壓器230、1430、1530、1630)的控制策略?？刂撇呗?700操作以選擇性地使用存儲(chǔ)在流體箱(例如流體箱260a、260b)中的壓縮流體，以在檢測(cè)到進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)103的新鮮空氣量不足時(shí)通過進(jìn)氣系統(tǒng)103提供額外流量。

控制策略1700在求和裝置1706處將進(jìn)氣氣流反饋指示1702與預(yù)定的最小所需氣流1704進(jìn)行比較。氣流反饋指示1702可以以各種方式產(chǎn)生，包括直接測(cè)量氣流或計(jì)算估計(jì)氣流。例如，可以監(jiān)測(cè)空氣/燃料比，以指示通過進(jìn)氣系統(tǒng)發(fā)生的氣流量?；蛘撸蓽y(cè)量進(jìn)氣歧管氧氣濃度以計(jì)算通過進(jìn)氣歧管的氣流。另外，可測(cè)量進(jìn)氣歧管壓力以估計(jì)進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的氣流速率。此外，還可以利用限制顆粒排放的最大質(zhì)量燃料輸送來確定通過進(jìn)氣系統(tǒng)的氣流。確定通過進(jìn)氣系統(tǒng)的氣流的其它設(shè)想方式包括：測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的氧濃度、測(cè)量進(jìn)氣系統(tǒng)中的流量、以及測(cè)量排氣流量。最小所需氣流1704通常存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中所存儲(chǔ)的查找表中。最小所需氣流1704基于發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件而變化，并且通常是發(fā)動(dòng)機(jī)速度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、節(jié)氣門位置、柴油顆粒過濾器再生狀態(tài)的函數(shù)，以產(chǎn)生最小所需空氣燃料比、進(jìn)氣歧管氧濃度和/或最小進(jìn)氣歧管壓力、或上文關(guān)于氣流反饋指示1702討論的其它參數(shù)。

求和裝置1706產(chǎn)生指示氣流反饋指示1702和最小所需氣流1704之間的差的輸出delta_air。在比較器1708處將delta_air與入口流體增壓器停用閾值1710進(jìn)行比較。停用閾值1710存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并且指示不需要來自入口流體增壓器的流體流。比較器1708確定delta_air是否大于停用閾值1710，并且如果是，則根據(jù)入口流體增壓器的操作狀態(tài)產(chǎn)生輸出以停止來自入口流體增壓器的流動(dòng)，或簡(jiǎn)單地不啟用入口流體增壓器。

delta_air還在比較器1712處與入口流體增壓器啟用閾值1714進(jìn)行比較。啟用閾值1714儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中并且指示需要來自入口流體增壓器的流體流。比較器1712確定delta_air是否小于啟用閾值1714，條件適于啟用入口流體增壓器，例如進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣量不足。當(dāng)比較器1712確定條件適于啟用入口流體增壓器時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器1716。

為了確保入口流體增壓器具有足夠量的流體釋放到進(jìn)氣系統(tǒng)中，如方框1718所示監(jiān)測(cè)流體儲(chǔ)器的壓力。在利用系統(tǒng)的壓縮空氣的系統(tǒng)中，例如作為車輛的氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)流體貯存器的壓力。在最大流體增壓器啟用持續(xù)時(shí)間計(jì)算器1720中利用流體儲(chǔ)存器1718的壓力。最大流體增壓器啟用持續(xù)時(shí)間計(jì)算器1720確定在流體儲(chǔ)存器到達(dá)需要停止入口流體增壓器的操作的閾值流體壓力之前流體增壓器可利用來自流體儲(chǔ)存器的流體操作的時(shí)間長度。例如，如果流體貯存器被車輛的制動(dòng)系統(tǒng)利用，則用于提供車輛的緊急停止的最小壓力可以被設(shè)置為閾值流體壓力，并且用于將儲(chǔ)存器內(nèi)的壓力減小到該閾值水平的增壓操作的時(shí)間量通過最大流體增壓器啟用持續(xù)時(shí)間計(jì)算器確定。

類似地，提供增壓器啟用延遲計(jì)算器1722以確保在啟用入口流體增壓器之前流體儲(chǔ)存器1718壓力高于閾值。增壓器啟用延遲計(jì)算器1722利用流體儲(chǔ)器1718的壓力來確保在儲(chǔ)器內(nèi)存在足夠量的流體，以允許入口流體增壓器操作。增壓器啟用延遲計(jì)算器1722確定流體儲(chǔ)存器1718內(nèi)的壓力上升到高于閾值的所需的時(shí)間，以允許入口流體增壓器從流體儲(chǔ)存器接收流體。

定時(shí)器1716的輸出和最大流體增壓器啟用激活持續(xù)時(shí)間計(jì)算器1720的輸出被輸入到比較器1724。比較器1724確定定時(shí)器1716的輸出是否大于最大流體增壓器啟用持續(xù)時(shí)間計(jì)算器1720的輸出。如果比較器1724確定定時(shí)器1716的輸出是更大，則將信號(hào)發(fā)送到繼電器1728。繼電器1728另外從比較器1708接收輸入。繼電器1728與入口流體增壓器控制器1730通信。繼電器1728與入口流體增壓器控制器1730通信，應(yīng)當(dāng)停止入口流體增壓器的操作。

定時(shí)器1716的輸出和增壓器啟用延遲計(jì)算器1722的輸出被輸入到比較器1726。比較器1726確定計(jì)時(shí)器1716的輸出是否大于增壓器啟用延遲計(jì)算器1722的輸出，并且當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，比較器與入口流體增壓控制器1730通信以啟動(dòng)入口流體增壓器的操作。

另外，本發(fā)明公開了渦輪增壓器喘振(surge)保護(hù)功能。渦輪增壓器喘振是當(dāng)來自渦輪增壓器的壓縮機(jī)的加壓空氣流不能完全供給到發(fā)動(dòng)機(jī)中或排放到大氣中時(shí)產(chǎn)生的狀況，并且壓力在進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)積累到渦輪增壓器壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)會(huì)實(shí)際停止的點(diǎn)，因?yàn)閺U氣流不是利用渦輪增壓器渦輪機(jī)產(chǎn)生足夠的功率以克服該背壓并且轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮機(jī)。渦輪增壓器喘振會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞渦輪增壓器。

確定渦輪增壓器壓縮機(jī)質(zhì)量流1732。渦輪增壓器壓縮機(jī)質(zhì)量流1732可以是測(cè)量值、或者可以被計(jì)算。渦輪增壓器壓縮機(jī)質(zhì)量流量1732可以是基于特定渦輪增壓器的渦輪增壓器壓縮機(jī)圖的校正壓縮機(jī)質(zhì)量流量。渦輪增壓器壓縮機(jī)質(zhì)量流量1732被輸入到渦輪增壓器壓縮機(jī)喘振計(jì)算器1734。渦輪增壓器壓縮機(jī)喘振計(jì)算器1734是渦輪增壓器壓縮機(jī)質(zhì)量流量1732和壓力的函數(shù)。渦輪增壓器壓縮機(jī)喘振計(jì)算器1734的輸出產(chǎn)生最大壓縮機(jī)壓力比1736。最大壓縮機(jī)壓力比1736是用于指示在喘振發(fā)生之前的最大壓縮機(jī)壓力比的閾值。確定實(shí)際渦輪增壓器壓縮機(jī)壓力比1740?？梢詼y(cè)量或計(jì)算實(shí)際壓縮機(jī)壓力比1740。求和裝置1742從最大壓縮機(jī)壓力比1736中減去實(shí)際壓縮機(jī)壓力比1740，并將該值輸出到比較器1744。比較器1744另外接收喘振停用閾值1738的輸入。喘振停用閾值1738存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并且可以在基于發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件包含各種喘振停用閾值738的查找表中。比較器1744確定求和裝置1742的輸出是否小于喘振停用閾值1738，并且當(dāng)比較器1744確定求和裝置1742的輸出小于喘振停用閾值1738時(shí)，產(chǎn)生到繼電器1728的輸出。這使得流體增壓控制器1730停止入口流體增壓器的操作。

應(yīng)當(dāng)理解，控制系統(tǒng)可以在硬件中實(shí)施以實(shí)現(xiàn)該方法。控制系統(tǒng)可以利用本領(lǐng)域中眾所周知的以下技術(shù)中的任何技術(shù)或組合來實(shí)施：具有用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門的離散邏輯電路、具有適當(dāng)邏輯門的專用集成電路(asic(專用集成電路))、可編程門陣列(pga)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)等等。

當(dāng)控制系統(tǒng)以軟件實(shí)施時(shí)，應(yīng)當(dāng)指出，控制系統(tǒng)可以存儲(chǔ)在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，以供任何計(jì)算機(jī)相關(guān)系統(tǒng)或方法使用或與任何計(jì)算機(jī)相關(guān)系統(tǒng)或方法結(jié)合使用。在本文的上下文中，“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”可以是可以存儲(chǔ)、通信、傳播或傳輸由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與其結(jié)合使用的程序的任何介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是例如但不限于電子、磁、光、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置、設(shè)備或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡列表)將包括以下：具有一個(gè)或多個(gè)線的電連接(電子)、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤(磁)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)(電子)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(eprom、eeprom或閃存)，光纖(光學(xué))和便攜式光盤只讀存儲(chǔ)器(cdrom)(光學(xué))?？刂葡到y(tǒng)可以體現(xiàn)在由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(例如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包含處理器的系統(tǒng)或可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)，裝置或設(shè)備并獲取指令且執(zhí)行指令的其他系統(tǒng))使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)，裝置或設(shè)備結(jié)合使用的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。

從上文中，會(huì)發(fā)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)多種變型和改型而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。應(yīng)當(dāng)理解，并不意味著或不應(yīng)推斷出對(duì)本文所述的具體裝置有任何限制。

本文所引用的所有參考文獻(xiàn)，包括出版物、專利申請(qǐng)和專利，通過引用結(jié)合于此，好像單獨(dú)且具體指出每個(gè)參考文獻(xiàn)都通過引用結(jié)合且整體地闡述于此，除非其與本公開不一致。