包括旋轉分離的進氣壓縮機和排氣渦輪的內燃機壓縮系統的製作方法
2023-11-04 13:49:52
專利名稱：包括旋轉分離的進氣壓縮機和排氣渦輪的內燃機壓縮系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛推進系統。
背景技術：
內燃發動機可以使用渦輪增壓器或增壓器增加進氣壓力以提高發動機性能。渦輪 增壓器通常包括與排氣渦輪旋轉地連接的進氣壓縮機，其中渦輪通過從排氣流中吸取 能量向壓縮機提供推力。當渦輪不能夠從排氣流中吸取足夠的能量或排氣流沒有足夠 的能量驅動壓縮機時， 一些渦輪增壓器可以包括馬達以輔助壓縮機產生足夠的推力。
本發明的發明人認識到上述渦輪增壓器的一個缺點，即壓縮機和渦輪旋轉地連 接，這限制了操作壓縮機和渦輪的搡作狀態。例如，通過增加繞過渦輪的排氣流量可 以減少壓縮機喘振，這可以通過增加設置在渦輪的旁通通道中的廢氣門的開啟實現。 通過減少渦輪吸取的排氣能量的量，由於旋轉的連接，可以減少壓縮機提供的轉速和 由此產生的增壓壓力，從而減少或消除壓縮機喘振。然而，通過增加排氣的旁通流量， 還會減少發動機系統的效率，因為大量的排氣能量通過廢氣門傳遞到環境中而沒有被 渦輪吸取。
發明內容
本發明人在本文中提供通過一種車輛推進系統可以解決上述問題中的至少一些 的各種方法，該車輛推進系統包括具有至少一個汽缸的內燃發動機；經進氣門與汽 缸連通的進氣壓縮機；旋轉連接到壓縮機的軸的電機；經排氣門與汽缸連通的排氣渦 輪；及控制系統，該控制系統配置為至少在一定工況下以不同於渦輪的轉速搡作壓縮 機，並響應於壓縮機喘振的工況調節電機以減少喘振，同時繼續經排氣渦輪從發動機 的排氣流吸取能量。注意在該方法中還可以使用渦輪廢氣門以控制渦輪操作，然而， 通過調節與壓縮機旋轉地連接的電機以調節壓縮機轉速和/扭矩，可以減少或避免喘 振，使通過渦輪旁通分流的排氣流量減少。在一些示例中，可以完全地去除廢氣門和 渦輪旁通通道，從而減少發動機系統的成本和複雜性。至少在一些工況下，通過減少 渦輪旁通，可以操作渦輪經與渦輪旋轉地連接的第二電機產生電能，進而可以用於驅 動壓縮機的電機或其他的負載。
在美國專利6,647,724號中描述了另一種方法，通過提供一種包括增加供應到內
燃發動機的進氣壓力的電動壓縮機和從發動機接收的排氣產生電能的電動渦輪的渦 輪增壓器可以解決旋轉連接的壓縮機和渦輪的一些潛在的缺點。通過獨立於渦輪機械地操作電動壓縮機，在要求更快速增加增壓壓力的工況下可以減少渦輪增壓器遲滯。 然而，本發明的發明人還認識到在給定的工況下獨立於渦輪的操作狀態調節壓縮機搡 作狀態可以影響在發動機汽缸中保留的排氣剩餘量。若在給定的工況下發動機保留的 排氣剩餘量或排氣剩餘濃度不夠或剩餘保留過多，會減少系統的效率，發生失火，和 /或增加發動機的噪聲、振動和不平穩性(NVH)。
本發明人在本文中提供解決上述剩餘保留的問題中的至少一些的另一種方法，在
一個示例中該方法包括一種車輛推進系統，包括具有至少一個汽缸的內燃發動機； 可操作以選擇性地至少允許進氣進入汽缸的進氣門；可操作以選擇性地從汽缸排出燃 燒產物的排氣門；經進氣門與汽缸連通的進氣壓縮機；經排氣門與汽缸連通的排氣渦 輪；及控制系統，該控制系統配置為至少在一定工況下以不同於渦輪的轉速操作壓縮 機，並響應於壓縮機的轉速調節進氣門和排氣門之間的開啟重疊量。控制系統還可以 響應於渦輪的轉速或渦輪和壓縮機之間的轉速差調節開啟重疊量。以此方式，即使獨 立於彼此調節壓縮機和渦輪的搡作狀態，可以調節氣門正時以在發動機汽缸中保留預 定量的排氣剩餘。
本發明的發明人還認識到上述方法的又一些問題。例如， 一些發動機可以在每個 使用不同水平的增壓以及不同水平的排氣剩餘產物和排氣剩餘保留的多個不同的燃 燒模式的一個中操作。若通過調節壓縮機簡單地增加增壓，汽缸中保留的排氣剩餘量 和/或濃度也會改變，從而取決於當前使用的燃燒模式潛在地影響發動機的性能。例 如，二行程燃燒模式比四行程燃燒模式具有更高的剩餘保留率，因為在二行程模式下 氣門重疊正時更短。在另一個示例中，火花點火模式比使用自動點火點燃燃料和空氣 混合物的均質進氣壓縮點火模式使用更低濃度的先前燃燒循環的排氣剩餘。
本發明人還在本文中提供解決關於剩餘保留的上述問題中的至少一些的又一種 方法，在一個示例中該方法包括操作發動機的方法，包括在第一工況下，在第一燃 燒模式下操作發動機，同時調節壓縮機以提供較高水平的增壓到發動機，且以相對於 壓縮機的第一轉速差搡作渦輪；在第二工況下，在第二燃燒模式下操作發動機，同時 調節壓縮機以提供較低水平的增壓到發動機，且以相對於壓縮機的第二轉速差操作渦 輪。以此方式，基於當前使用的燃燒模式，可以提供合適水平的增壓到發動機，同時 在發動機汽缸中保留適合於選擇的燃燒模式的排氣剩餘量。
本發明的發明人還認識到關聯於使用旋轉分離的一對壓縮機和渦輪的發動機的 又一些問題。例如，在發動機的暖機中，若操作渦輪以從排氣流中吸取排氣能量，則 排氣處理裝置會花更長的時間達到預定的工作溫度。然而，在這些工況下，可以要求 附加的增壓壓力。因此，在一個示例中，提供一種操作具有內燃發動機的車輛推進系 統的方法，其中內燃發動機具有進氣壓縮機和排氣系統，該排氣系統包括具有渦輪發 電機的排氣渦輪和設置在渦輪的下遊的排氣處理裝置。該方法包括在排氣系統的低
溫工況下，操作渦輪發電機以將發動機產生的較少量的排氣能量轉變成電能，且以相
5對於渦輪發電機轉速的第一轉速差操作壓縮機馬達；在排氣系統的高溫工況下，操作
渦輪發電機以將較多量排氣能量轉變為電能，且以小於第一轉速差的相對於渦輪發電 機的轉速的第二轉速差操作壓縮機馬達，其中排氣系統的溫度工況包括排氣處理裝置
的溫度；在低溫工況下操作渦輪以在發電機上提供第一排氣背壓，在高溫工況下操作 渦輪以在發動機上提供大於第一排氣背壓的第二排氣背壓。以此方式，可以響應於排 氣處理裝置的溫度調節從排氣流去除的排氣能量的量以促進排氣系統的快速加熱，同 時通過壓縮機提供足夠的增壓壓力到發電機。
本發明的發明人還認識到又一些問題。例如，在一些工況下，可以預定減少的發 動機增壓水平以滿足車輛駕駛員的扭矩要求，同時在其他的工況下，可以預定增加的 發電機增壓水平。本發明人還認識到當渦輪與壓縮機旋轉分離時，通過減少壓縮機轉 速和/或扭矩促使的發電機增壓的減少，不必伴隨渦輪扭矩或轉速的相應減少。例如， 在發動機怠速狀態下，即使不搡作壓縮機或較低程度地操作壓縮機，可以搡作渦輪以 從排氣流中吸取能量。然而，在給定的發動機操作狀態下，在未預定附加的增壓的工 況下壓縮機會充當進氣系統的障礙。因此，在壓縮機不工作期間發動機效率降低，因 為發動機通過壓縮機輸入空氣。
因此，在一個示例中，本發明人通過一種操作包括與第一電機旋轉連接的第一進 氣壓縮機和與第二電機旋轉連接的排氣渦輪的內燃發動機的方法提供解決該問題的 方法，該方法包括響應於發動機的第一操作狀態相對於經開啟壓縮機旁通閥通過 壓縮機的進氣流量增加通過壓縮機的旁通通道的進氣流量；及第二電機經渦輪吸取從 發動機流出的排氣能量產生第一電能量；響應於發動機的第二操作狀態相對於經關 閉壓縮機旁通閥通過壓縮機的進氣流量減少通過壓縮機的旁通通道的進氣流量；供應 電能到第一電機以增加壓縮機的轉速；第二電機經渦輪從發動機吸取排氣能量產生大 於第一量的第二電能量；及調節渦輪相對於壓縮機的轉速以改變第二電機產生的第二 電能量。以此方式，在要求較低量增壓或壓縮機不工作的工況下可以增加發動機效率。
圖l示出示例車輛推進系統的示意圖2示出圖1的推進系統的示例汽缸的示意圖3示出描述響應於工況調節壓縮機和渦輪的操作的示例控制策略的流程圖； 圖4A和圖4B示出描述協調壓縮機及渦輪操作與氣門正時及重疊的示例控制策略 的流程圖5示出描述響應於發動機的燃燒模式調節壓縮機及渦輪的操作的示例控制策 略的流程圖6示出描述調節在發動機的汽缸中保留的排氣剩餘量的示例控制策略的流程
圖；圖7A-圖7F示出描述示例控制策略實施方案的圖表；
圖8示出描述解決壓縮機喘振的示例控制策略的流程圖9示出控制排氣熱量的流程具體實施例方式
圖1示出示例車輛推進系統100的示意圖。推進系統100包括具有在112、 114、 116、及118所示的多個燃燒室或汽缸的內燃發動機110。參考圖2提供示例發動機 汽缸的詳細描述。雖然該具體的示例示出發動機110包括四個汽缸，但應理解在其他
的示例中發動機iio可以包括任何合適數目的汽缸。
發動機110可以經總體上在130所示的進氣系統接收進氣，及經總體上在150所 示的排氣系統排出燃燒氣體。進氣系統130可以包括具有節氣門134的進氣通道132。 通過控制器180可以調節節氣門134的位置以改變提供到發動機110的進氣流量以及 節氣門的下遊的進氣系統中的壓力。進氣通道132可以與如壓縮機136的壓縮裝置連 通。可以提供壓縮機旁通通道138使進氣繞過壓縮機136。旁通閩140可以沿著壓縮 '機旁通通道138設置。可以調節旁通閥140的位置以改變通過壓縮機136的進氣的比 例。在一些示例中，旁通通道138和旁通閥140可以略去。
壓縮機136和旁通通道138的出口可以在進氣通道142結合。在一些示例中，節 氣門141可以沿著進氣通道142設置，從而節氣門134可以略去。因此，節氣門可以 設置在壓縮機136的上遊和/或下遊。然而，在其他的示例中，進氣系統可以不包括 節氣門。進氣通道142可以向進氣歧管144提供進氣，進氣歧管144選擇地和獨立地 經相應的進氣門與汽缸112-118的每個連通，其中的一個示例如圖2所示。
可以提供排氣歧管152以從汽缸112-118的每個接收燃燒產物。因此，汽缸 112-118的每個可以選擇地和獨立地經相應的排氣門與排氣歧管152連通，其中的一 個示例如固2所示。排氣歧管152可以向排氣通道154提供發動機的各汽缸產生的排 氣。排氣通道154可以與排氣渦輪156連通。可以提供渦輪旁通通道158使排氣繞過 渦輪156。旁通閥160 (例如廢氣門)可以沿著渦輪旁通通道158設置。可以改變旁 通閥160的位置以調節通過渦輪156的排氣的比例。在一些示例中，旁通通道158和 旁通閥160可以略去。渦輪156和旁通通道158的出口可以在排氣通道162結合。
排氣通道162可以包括排氣處理裝置153。排氣處理裝置153可以包括一個或多 個排氣催化劑、捕集器、過濾器、或其他合適的排氣處理構件。排氣通道162還可以 具有向控制器180提供包括流過排氣通道162的排氣溫度和/或排氣處理裝置l53的 溫度的排氣系統溫度的溫度指示的傳感器151。例如，如圖l所示，傳感器151可以 直接連接到排氣處理裝置153。然而，在其他的示例中，傳感器151可以部分地設置 在排氣處理裝置153的上遊或下遊的排氣通道162的排氣流中。
發動機110可以包括輸出軸或曲軸120。曲軸120可以經中間變速器連接到一個或多個車輛驅動輪。在推進系統IOO配置為混合動力推進系統的情況下，曲軸120還 可以與在下文簡單地稱為馬達的發電機/馬達190連接。在一個示例中馬達190可以 包括電動馬達。因此，推進系統100可以配置為混合動力電動車輛(HEV)。馬達190 可以選擇地操作為馬達或發電機。例如，在一些工況下馬達190可以向曲軸120和/ 或車輛驅動輪提供功，在其他工況下，如在再生制動操作期間，馬達190可以從曲軸 120和/或車輛驅動輪吸取功。
壓縮機136如圖所示經軸137固定地連接到馬達172。在一個示例中，馬達172 包括電動馬達。通過改變向馬達172提供或從馬達172吸取的電能量可以調節壓縮機 136的轉速、扭矩、和/或旋轉方向。因此，可以操作馬達172以促使壓縮機136向 發動機提供增壓，或馬達172可以操作為發電機，從而壓縮機可以從進氣流中吸取能 量以產生電能。
渦輪156如圖所示經軸157固定地連接到馬達174。在一個示例中，馬達174可 以包括電動馬達。通過改變向馬達174提供或從馬達174吸取的電能量可以調節渦輪 156的轉速、扭矩、和/或旋轉方向。在一個示例中，可以操作馬達174促使渦輪156 從排氣流中吸取能量或可操作馬達174以向排氣流增加能量。當搡作渦輪從排氣流中 吸取能量時，馬達174可以搡作為發電機。另外，通過改變渦輪的操作可以增加或減 少在發動機上提供的排氣背壓水平。例如，通過增加經渦輪從排氣流中吸取的能量的 量可以增加排氣背壓，通過減少從排氣流中吸取的能量的量可以減少排氣背壓。
雖然可以調節馬達174的操作以改變渦輪提供的背壓，但在渦輪配置為可變幾何 渦輪(VGT)的情況下還可以調節渦輪的幾何特性。在一個示例中，系統控制器可以 發出如155所示的指令信號到配置為調節渦輪幾何特性的可變幾何執行器，從而進一 步控制從排氣流吸取的能量的量並進而控制渦輪提供的排氣背壓的水平。
因為壓縮機136經軸137與馬達172旋轉連接，渦輪156經軸157與第二馬達 174旋轉連接，壓縮機和渦輪不需要圍繞相同的旋轉軸旋轉。因此，不像具有彼此旋 轉連接的壓縮機和渦輪的渦輪增壓器，如圖1所示的配置允許以各種可選的配置使壓 縮機及渦輪與發動機裝配在一起。例如，壓縮機136和渦輪156的旋轉軸不必平行， 且在壓縮機136和渦輪156的旋轉軸之間的空間上設置的各種發動機系統構件，從而
減少在可移動車輛上安裝的推進系統的發動機裝配約束。然而，應理解可以在一些示 例中設置壓縮機136和渦輪156以使壓縮機136和渦輪156的旋轉軸彼此平行或共線。 此外，如圖l所示，可以配置壓縮機136以便壓縮機136未旋轉連接到系統的任何其 他的排氣渦輪，可以配置渦輪156以便渦輪156未旋轉連接到系統的任何其他的壓縮 機。此外，圖1還示出發動機iio如何只經單個壓縮機接收進氣，及只經單個渦輪排 出燃燒產物。然而，在其他的示例中，兩個或多個壓縮機可以沿著具有單個支路或多 個支路的進氣系統130串聯設置或並聯設置；兩個或多個渦輪可以沿著具有單個支路 或多個支路的排氣系統150串聯或並聯設置。可以通過馬達控制器176控制馬達172和馬達174的操作。如通過馬達控制器 176所控制，包括電機的馬達172在馬達操作中可以從儲能裝置178接收電能，且可 以在發電機操作中供應電能到儲能裝置178。類似地，如通過馬達控制器176所控制， 包括電機的馬達174在馬達搡作中從儲能裝置178接收電能，在發電機搡作中供應電 能到儲能裝置178。此外，馬達174可以經馬達控制器176供應電能到馬達172,同 樣馬達172可以供應電能到馬達174。儲能裝置178可以包括存儲電能的一個或多個 電池和/或電容。
通過分別改變旁通閥140和旁通閥160的位置還可以調節壓縮機136提供的增壓 水平和渦輪提供的排氣背壓水平。例如，通過開啟旁通閥140增加通過旁通通道138 的空氣流量在給定的壓縮機操作狀態下可以減少增壓水平。類似地，通過開啟旁通閥 160增加通過旁通通道158的排氣流量在給定的渦輪操作狀態下可以減少排氣背壓的 水平。在一些示例中，如在較低發動機轉速或發動機負載下，當壓縮機136未操作時， 控制器180可以增加旁通閥140的開啟以減少通過壓縮機136的進氣流量從而減少進 氣系統的阻力。例如，在怠速工況下，可以減少或消除輸入到壓縮機136的馬達172 的電能量，且可以開啟旁通閩140,而在較高轉速或負載工況下，可以關閉旁通閥140 且可以向馬達172提供電能以操作壓縮機136向發動機IIO提供增加的增壓壓力。
當推進系統IOO包括馬達190時，馬達控制器176可以調節馬達190產生的電能 量，且可以改變提供到儲能裝置178和/或馬達172和馬達174中的任意一個使用的 電能量。類似地，馬達控制器176可以調節馬達172和/或馬達174產生的電能量， 且可以改變提供到儲能裝置178和/或馬達190的電能量。圖3提供馬達控制器執行 的各種能量管理模式的示意圖。馬達控制器176可以由系統控制器180控制。控制器176和控制器180的結合包 括如本文所述和如圖2詳細所示的控制系統。注意在一些示例中控制器176和控制器 180可以結合為單個控制器。
控制器180可以經用戶輸入裝置接收駕駛員要求的指示。例如，踏板位置傳感器 126可以確定車輛駕駛員124改變的加速器踏板122的位置。以此方式，控制系統可
以確定用戶要求的發動機的扭矩、轉速、或負載。
圖2示出控制系統200控制的發動機110的示例汽缸的示意圖。例如，圖2詳細 示出圖1的汽缸116。注意發動機其他的汽缸可以包括如汽缸116的類似的配置。汽 缸116通過汽缸壁236限定且活塞232可移動地定位在其中。活塞232如圖所示連接 到曲軸12'0。進氣和/或燃料可以經進氣門252從進氣歧管144進入到汽缸ll6中， 燃燒的產物可以經排氣門254從汽缸116排出。注意在一些示例中，發動機110的每 個汽缸，包括汽缸116可以具有兩個或多個進氣門和/或兩個或多個排氣門。
可以通過氣門執行器251控制進氣門252。在該具體的示例中，氣門執行器2H 配置為凸輪執行器，通過改變相對於曲軸的位置的凸輪和/或凸輪軸的位置和/或通過使用凸輪廓線變換可以調節氣門正時，從而可以選擇地使用第二凸輪以提供替代的氣 門正時。然而，在其他的示例中，可以使用電磁氣門執行器而不是凸輪執行器。不管 具體的進氣門硬體，通過控制系統200可以調節進氣門的開啟和關閉正時。傳感器 255可以向控制系統200提供進氣門位置的指示。
可以通過氣門執行器25 3控制排氣門254。在該具體的示例中，氣門執行器253 配置為凸輪執行器。然而，在其他的示例中，可以使用電磁氣門執行器而不是凸輪執 行器。不管具體的排氣門硬體，通過控制系統200可以調節排氣門的開啟和關閉正時。 傳感器257可以向控制系統200提供排氣門位置的指示。排氣可以經排氣門254從汽 缸U6排到排氣歧管152。
燃料可以經燃料噴射器266提供到汽缸116。在該具體的示例中，燃料噴射器266 配置為進氣道噴射器。然而，在其他的示例中，燃料噴射器266可以配置為缸內噴射 器以提供所稱的直接噴射。響應於控制系統200提供的預定燃料噴射正時燃料噴射器 266可以從驅動器268接收噴射指令信號。燃料噴射器266可以從包括燃料箱、燃料 導軌、及燃料泵的燃料系統(未示出)接收燃料。
通過點火系統288所控制，如火花塞292的點火裝置可以配置為提供點火火花到 汽缸。控制系統200可以調節點火系統288提供的點火正時。
控制系統200為參考圖1先前描述的控制器176和控制器180的示例。因此，應 理解控制系統200可以包括單個控制器或多個不同的控制器。不管該具體的配置，控 制系統200可以包括與推進系統的各種傳感器和執行器通信的輸入/輸出接口 202、 中央處理器(CPU) 204、只讀存儲器(ROM) 206、隨機存取存儲器(RAM) 208和/或 保活存儲器UAM) 210、這些的每個可以經數據總線連通。中央處理器204可以執行 存儲器中存儲的指令以實施本文描述的各種控制方法和例程。除了先前描述的傳感器 和執行器之外，控制系統200可以經傳感器212接收在冷卻套管214處的發動機溫度 的指示，且可以經來自霍爾效應傳感器218或與曲軸120通信的其他合適的傳感器的 齒面點火感測信號(PIP)接收曲軸位置和/或發動機轉速的指示。
雖然未在圖1和圖2中示出，進氣系統130和排氣系統150可以包括設置與控制 系統通信的各種溫度和/或壓力指示傳感器。例如，進氣系統130可以包括沿著壓縮 機的上遊的進氣通道132設置的溫度和/或壓力指示傳感器以及沿著位於壓縮機的下 遊的進氣通道142或進氣歧管144內設置的溫度和/或壓力指示傳感器。排氣系統1" 可以包括設置在排氣歧管152或排氣通道154內的渦輪156的上遊的溫度和/或壓力 指示傳感器以及沿著位於渦輪156的下遊的排氣通道162設置的溫度和/或壓力指示 傳感器。進氣系統和排氣系統內的這些溫度和/或壓力的指示通過控制系統可以用來 確定壓縮機提供的增壓水平和渦輪產生的排氣背壓水平，以及使控制系統推斷用於反 饋控制的壓縮機和渦輪的轉速、扭矩、及旋轉方向。
圖3示出描述響應於車輛推進系統的工況調節壓縮機和渦輪的搡作的示例控制策略的流程圖。在310,可以確定推進系統的工況。例如，控制系統可以從先前描述 的各種傳感器以及在下文描述的指示各種工況的其他合適的傳感器獲得工況信息。工 況可以包括以下一個或多個發動機轉速、發動機扭矩、發動機負載、發動機汽缸執 行的燃燒模式、包括環境空氣溫度和壓力的環境條件、進氣歧管壓力(例如增壓壓力)、 排氣歧管壓力(例如排氣背壓)、排氣溫度、發動機溫度、節氣門位置、進氣門及排 氣門正時和開啟重疊、壓縮機旁通間位置、渦輪旁通閥位置、進氣流量和排氣流量、 加速器踏板位置、包括轉速、扭矩及旋轉方向的指示的壓縮機和關聯馬達的操作狀態、 包括轉速、扭矩及旋轉方向的指示的渦輪和關聯馬達的操作狀態、在配置為可變幾何 渦輪時渦輪的幾何特性、馬達190的操作狀態和儲能裝置178的充電狀態、及其他合 適的工況。
在320,基於在310確定的工況為壓縮機選擇目標扭矩、轉速、和/或旋轉方向。 在330,基於在310確定的工況為渦輪選擇目標扭矩、轉速、和/或旋轉方向。例如， 響應於確定的工況控制系統可以參考在存儲器中存儲的圖表、查找表、或函數以為壓 縮機和渦輪選擇目標扭矩、轉速、和/或旋轉方向。注意響應於相同或不同的工況可 以選擇壓縮機和渦輪的搡作參數。
在一個非限制的示例中，可以協調壓縮機操作的轉速及扭矩與渦輪操作的轉速及 扭矩以控制保留在發動機汽缸中的剩餘量。例如，當增加渦輪從排氣流中吸取的能量 的量(例如通過增加渦輪的負扭矩和轉速)時，可以增加渦輪提供的排氣背壓。如在 圖7A所示，在給定的氣門重疊下，通過增加排氣背壓，可以增加來自先前燃燒事件 在汽缸中保留的剩餘量。在給定的氣門重疊下，通過減少經渦輪吸取的排氣流能量的 量(例如通過減少負扭矩或向排氣流提供正扭矩)，可以減少排氣背壓，從而減少汽 缸保留的剩餘量。
在另一個示例中，如圖7B所示，在給定的氣門重疊下，當增加壓縮機提供的增 壓水平(例如通過增加正壓縮機扭矩和/或轉速)時，可以減少汽缸中保留的剩餘量。 相反，在給定的氣門重疊下，通過減少壓縮機提供的增壓水平(例如通過減少壓縮機 的正扭矩和/或轉速)，可以增加汽缸中保留的剩餘量。
此外，在如圖7C所示的給定的一組的壓縮機和渦輪操作參數下可以調節氣門重 疊。例如，通過減少氣門重疊和/或通過調節相對於活塞位置的排氣門開啟和關閉的 相對正時可以增加汽缸保留的剩餘量。相反，通過增加氣門重疊和/或通過調節相對 於活塞位置的排氣門開啟和關閉的相對正時可以減少汽缸保留的剩餘量。
因為壓縮機和渦輪未彼此機械連接，而是經相應的馬達獨立於彼此驅動，可以更 有效率地控制發動機汽缸中的剩餘保留。例如，相對於渦輪轉速、扭矩、及旋轉方向 可以調節壓縮機轉速和扭矩，從而在僅裝置中的一個響應於要求的汽缸中保留的剩餘 量的增加或減少時進行控制響應，或通過以不同比率調節壓縮機和渦輪，協調壓縮機 和渦輪的相應的響應時間及硬體極限，控制系統可以響應於更多或更少的剩餘保留的需求。
在340,調節壓縮機馬達的操作以實現在320選擇的目標扭矩、轉速、和/或旋 轉方向。類似地，在350,可以調節渦輪馬達的操作以實現在330選擇的目標扭矩、 轉速、和/或旋轉方向。接下來，例程可以返回，其中反饋或前饋控制可以用來響應 於改變的工況控制渦輪和壓縮機搡作。
圖4A為描述響應於壓縮機和/或渦輪操作如何調節氣門正時或氣門重疊的示例 的流程圖。在410和412,可以分別確定壓縮機和渦輪的扭矩、轉速、和/或旋轉方 向。例如，控制系統可以從馬達172獲得壓縮機轉速、扭矩、和/或旋轉方向的指示， 及從馬達174獲得渦輪轉速、扭矩、和/或旋轉方向的指示。在其他示例中，軸137 和軸157可以包括向控制系統提供壓縮機和渦輪轉速及扭矩的指示的轉速或扭矩傳 感器。還在其他的示例中，可以從在進氣系統或排氣系統內設置的空氣流量傳感器推 斷壓縮機和/或渦輪的轉速、扭矩、和/或旋轉方向。
在414,可以確定在壓縮機和渦輪之間的扭矩或轉速差。例如，控制系統可以比 較壓縮機轉速或扭矩的指示與渦輪的轉速和扭矩。在416,響應於在414確定的壓縮 機和渦輪的扭矩和/或轉速之間的差可以調節氣門正時和/或氣門開啟重疊。附加地或 替代地，響應於發動機的轉速可以調節開啟重疊。例如，在給定的壓縮機操作狀態下 隨著發動機轉速增加可以增加進氣門和排氣門的開啟重疊。
在一個非限制的示例中，隨著壓縮機扭矩和/或轉速減少，控制系統可以增加排 氣門關閉正時和進氣門開啟正時之間的重疊量；或隨著壓縮機扭矩和/或轉速增加， 可以減少重疊量。例如該方法可以用來在發動機汽缸中保持預定的剩餘水平，同時調 節壓縮機提供到發動機的增壓水平。然而，在其他的示例中，隨著壓縮機提供的增壓 的增加，可以增加進氣門正時和排氣門正時之間的重疊量，或隨著壓縮機提供的增壓 減少，可以減少進氣門正時和排氣門正時之間的重疊量。如參考圖5和圖6所述，相 對於汽缸實施的燃燒模式類型可以改變汽缸內保留的剩餘量。
圖4B為描述響應於氣門正時和/或氣門重疊如何調節壓縮機和/或渦輪的示例的 流程圖。在430,可以確定進氣門的開啟和關閉正時。例如，控制系統可以從傳感器 255確定進氣門的位置並由此確定進氣門開啟和關閉的正時。在432,可以確定排氣 門的開啟和關閉正時。例如，控制系統可以從傳感器257確定排氣門的位置並由此確
定排氣門開啟和關閉的正時。
在434，例如通過比較在430和432確定的氣門正時，可以確定排氣門關閉和進 氣門開啟之間的氣門重疊。在436,響應於在434確定的氣門重疊可以調節壓縮機和 渦輪的相對轉速和/或扭矩。例如，控制系統可以增加或減少壓縮機相對於渦輪的轉 速和/或扭矩；或控制系統可以增加或減少渦輪相對於壓縮機的轉速和/或扭矩。注意 可以獨立地控制渦輪或壓縮機的轉速和扭矩以便可以增加轉速，同時減少扭矩和/或 相反。以此方式，響應於氣門正時或氣門重疊可以調節渦輪和/或壓縮機的操作。因此， 當在汽缸內保留預定的燃燒剩餘水平時，可以協調氣門正時和增壓。例如，隨著氣門 重疊增加或減少，控制系統可以增加壓縮機和渦輪之間的相對轉速和/或扭矩差以在 汽缸內保留預定的剩餘量。如參考圖5和圖6所述，通過汽缸的燃燒模式可以控制汽 缸保留的剩餘水平。
圖5是描述響應於汽缸的燃燒模式調節壓縮機和/或渦輪操作的示例控制策略的 流程圖。在510,可以確定推進系統的工況。在510確定的工況可以與在310先前描 述的那些相同。例如，控制系統可以確定當前和/或目標發動機轉速、發動機扭矩、 和/或發動機負載工況。
在512,響應於在512確定的工況，可以選擇燃燒模式。注意可以單個汽缸為基 礎選擇燃燒模式，或將發動機作為整體選擇燃燒模式。在一個示例中，在給定的工況 下，控制系統可以參考存儲器中存儲的燃燒模式圖表或查找表以選擇汽缸實施的至少 一個燃燒模式。例如，在較高發動機負載或發動機轉速下，可以選擇第一燃燒模式， 而在較低發動機負載或發動機轉速下，可以選擇第二燃燒模式。
在該具體的示例中，如在514、 516、 518、及520判斷，控制系統可以選擇幾個 燃燒模式中的一個。然而，在其他的示例中，更少數目或更多數目的燃燒模式可用於 選擇。此外，在一些示例中，車輛駕駛員經用戶可選擇燃燒模式開關可以選擇燃燒模 式或可用的燃燒模式的數目。
若在514,汽缸執行四行程壓縮點火(CI)模式，則例程繼續進行到522,從而 在四行程壓縮點火模式下可以調節壓縮機和/或渦輪操作，每720度曲軸轉角汽缸執 行一次空燃進氣的壓縮點火。
在一個非限制的示例中，無論四行程或二行程，CI模式可以包括所稱的均質進 氣壓縮點火模式(HCCI),從而通過活塞壓縮執行空燃進氣自動點火。相比較於使用 噴射燃料啟動燃燒的柴油機式壓縮點火，通過在預定點火正時將汽缸內的溫度和壓力 調節到足以自燃的水平可以引起HCCI的進氣的自動點火。另外，除了柴油燃料之外， 在HCCI中使用的燃料可以包括汽油。控制汽缸內的溫度和壓力及自動點火正時的一 種方法為改變來自先前燃燒循環的汽缸保留的剩餘量。在CI模式下和更具體地在 HCCI模式下，在給定的一組工況下可以將壓縮機(或渦輪)的轉速和/或扭矩調節到 目標轉速和扭矩設定點。以此方式，在汽缸中可以保留目標或預定的剩餘量以進行四 行程CI模式。
若在516，汽缸執行二行程壓縮點火模式，則例程繼續進行到524,從而在二行 程壓縮點火模式下可以調節壓縮機和/或渦輪操作，每360度曲軸轉角汽缸執行一次 空燃進氣的壓縮點火。在一個示例中，響應於相對於四行程模式在二行程模式中產生 的剩餘保留的增加，在二行程模式下可以操作壓縮機以增加增壓水平，因為在二行程 操作中氣門重疊事件較短。以此方式，即使在一些工況下汽缸可以在四行程模式下操作，及在其他的工況下汽缸在二行程模式下操作時，可以在汽缸中保留目標或預定的 剩餘量。
若在518,汽缸執行四行程火花點火(SI)模式，則例程繼續進行到526，從而 在四行程火花點火模式下可以調節壓縮機和/或渦輪搡作，其中通過火花塞以每720 度曲軸轉角一次的頻率點燃汽缸內的空燃進氣。注意在SI模式下汽缸中保留的目標 剩餘量比在CI模式下少，因為通過點火火花啟動空燃進氣的點火，而不是通過汽缸 執行的壓縮啟動空燃進氣的點火。
若在520,汽缸執行二行程火花點火模式，則例程繼續進行到528，從而在二行 程火花點火模式下可以調節壓縮機和/或渦輪操作，每360度曲軸轉角汽缸執行一次 空燃進氣的點火。在一些示例中，在二行程SI中壓縮機提供的增壓水平比在四行程 SI中大以減少汽缸中保留的剩餘水平，這是因為在二行程模式中氣門重疊較短。
在530,如參考圖4A的搡作416在先前描述，響應於選擇的燃燒模式可以調節 汽缸的氣門正時和/或氣門重疊，且響應於在操作522、 524、 526、及528中的一個 執行的壓縮機和/或渦輪調節可以調節汽缸的氣門正時和/或氣門重疊。因此，可以協 調氣門正時及重疊的調節與渦輪及壓縮機操作以保留適用於選擇的燃燒模式的剩餘 量。
雖然參考圖5描述了各種燃燒模式，包括均質進氣壓縮點火模式、火花點火模式、 二行程模式、四行程模式，但是發動機汽缸還可以實施其他的燃燒模式。例如，在第 一工況下通過點燃分層進氣和在另一工況下通過點燃均質進氣， 一些火花點火模式可 以實施燃燒。類似地，在第一工況下壓縮點火模式可以使用均質進氣點火，在第二工 況下可以使用分層進氣點火。當在汽缸中產生分層進氣時，噴射器執行的第一早期燃 料噴射在燃燒室中產生更均質的混合物，之後第二後期燃料噴射在如火花塞的點火源 附近產生濃燃料區域。
不管發動機使用的各種燃燒模式，在給定的一組工況下可以獨立可選擇的轉速和 扭矩設定點操作壓縮機和渦輪。例如，在第一燃燒模式下，在給定的一組工況下，可 以第一轉速和/或扭矩差操作渦輪和壓縮機。在第二燃燒模式下，在給定的一組工況 下，可以第二轉速和/或扭矩差搡作渦輪和壓縮機。以此方式，壓縮機可以提供適合 於每種燃燒模式的增壓水平，同時可以操作渦輪以改變適用於具體發動機汽缸燃燒模 式的剩餘保留。
在一個非限制的示例實施例中，控制系統可以操作發動機以便在第一工況下，在 第一燃燒模式下操作發動機，同時調節壓縮機提供較高水平增壓到發動機，且以相對 於壓縮機的第一轉速差搡作渦輪，在第二工況下，在第二燃燒模式下操作發動機，同 時調節壓縮機提供較低水平的增壓到發動機，以相對於壓縮機的第二轉速差操作渦 輪。第一工況可以包括不同於第二工況的發動機轉速或發動機負載。以此方式，可以 提供適用於給定的發動機燃燒模式的增壓壓力，同時通過控制壓縮機和渦輪的相對轉速在發動機汽缸中保留一定排氣剩餘水平。
圖6示出描述調節發動機的汽缸中保留的排氣剩餘量的示例控制策略的流程圖。 在610，如參考310先前描述，控制系統確定車輛推進系統的工況。例如，控制系統 可以確定汽缸的當前燃燒模式或在其他工況下汽缸將切換到的預定燃燒模式。
若在612,增加汽缸保留的剩餘量，則可以執行在616-622的操作的一個或多個。 或者，若剩餘保留未增加，則例程繼續進行到614。例如，基於包括當前燃燒模式以 及指示用戶要求的扭矩的駕駛員輸入的當前工況，控制系統可以判斷是增加還是減少 剩餘保留。其中工況的變化可以指令切換到不同的燃燒模式，控制系統可以在612判 斷汽缸保留的剩餘量增加或者如參考614所述減少。注意在給定的燃燒模式下，控制 系統可以參考存儲器中存儲的查找表、模式圖、或其他的算法以基於包括發動機負載、 發動機轉速、及駕駛員要求的發動機扭矩確定要保留的適合的剩餘量。
為增加剩餘保留，在616,可以調節壓縮機操作以減少壓縮機提供到汽缸的增壓 水平。在一個示例中，控制系統可以減少提供到壓縮機馬達的電能量(例如電力)以 減少壓縮機轉速和/或扭矩，從而減少壓縮機增壓。在另一個示例中，可以開啟壓縮 機旁通閥以減少通過壓縮機的進氣的流量，從而減少增壓並增加剩餘保留。
在618,可以調節渦輪的操作以增加排氣背壓，從而增加汽缸中保留的剩餘量。 例如，控制系統可以增加通過渦輪馬達將排氣流的動能和熱能轉化成電能產生的電能 量，從而增加汽缸的排氣增壓。在另一個示例中，通過關閉渦輪旁通閥可以減少通過 渦輪旁通(若有的話)的排氣流。以此方式，可以增加排氣背壓，從而增加剩餘保留。
在620,可以調節氣門正時以減少進氣門開啟和排氣門開啟之間的氣門重疊。通 過減少氣門重疊，可以增加汽缸中保留的剩餘量。在622,可以協調節氣門位置與在 操作616、 618、及620中的一個或多個執行的各種調節以保持進入發動機的預定空 氣流量。例如，當減少壓縮機增壓時，可以開啟節氣門到較大程度以保持進入汽缸的 目標空氣流量。以此方式，可以減少對發動機的剩餘保留率的調節造成的扭矩的波動， 特別是在減少壓縮機增壓以增加剩餘保留水平的情況下。
若在614判斷減少剩餘保留，則可以執行搡作624-630中的一個或多個。例如， 在624,可以調節壓縮機的搡作以增加提供到發動機的增壓水平。控制系統可以增加 提供到壓縮機馬達的電能量以增加壓縮機的轉速和/或扭矩。通過增加壓縮機增壓， 可以減少汽缸中保留的剩餘量，特別是在使用氣門重疊的情況下。
在626 ,可以調節渦輪的操作以減少在發動機上的排氣背壓。例如，控制系統可 以經渦輪從排氣流吸取較少能量，進而通過渦輪馬達轉化為電能；或渦輪可以向排氣 流提供能量。通過降低從排氣流的能量吸取率或通過向排氣流提供能量，可以減少在 發動機上的背壓，從而減少在汽缸中的剩餘保留。
在628，可以調節氣門正時以增加氣門重疊。氣門重疊的增加可以增加新鮮進氣 到汽缸的交換，且可以增加汽缸中的排氣剩餘的去除。另外，可以調節節氣門位置協調在操作624、 626、及628中的 一個或多個進行的調節以保持到發動機的預定的空 氣流量。例如，響應於壓縮機提供的增壓的增加還可以關閉節氣門以減少將提供到發 動機的增加的空氣流量的附加的影響。以此方式，可以減少對發動機的剩餘保留率的 調節造成的扭矩的波動，特別是在使用增加壓縮機增壓來減少剩餘水平的情況下。
圖7A-7F示出描述示例控制策略實施方案的圖表。圖7A示出描述如何通過調節 渦輪的操作增加排氣背壓來增加發動機的汽缸中保留的剩餘量，同時氣門重疊和壓縮 機增壓基本上保持不變的示例。相反，通過減少渦輪產生的排氣背壓可以減少剩餘量。 例如，通過從排氣流中吸取附加的能量可以增加渦輪產生的排氣背壓。
圖7B示出描述如何通過調節壓縮機的操作以減少提供到發動機的增壓水平來增 加發動機的汽缸中保留的剩餘量，同時氣門重疊和排氣背壓可以基本上保持不變的示 例。相反，通過調節壓縮機的操作增加提供到發動機的增壓水平可以減少汽缸中保留 的剩餘量。
圖7C示出描述如何通過減少進氣門和排氣門的開啟狀態之間的氣門重疊增加發 動機汽缸中保留的剩餘量，同時渦輪和壓縮機操作可以基本上保持不變的示例。相反， 通過增加氣門重疊可以減少汽缸中保留的剩餘量。
圖7D示出描述如何通過改變包括參考圖7A-圖7C先前描述的渦輪和/或壓縮機
操作，以及氣門重疊的兩個或多個操作參數調節汽缸中保留的剩餘量的示例。
圖7E示出描述如何通過首先調節第一操作參數和隨後調節第二操作參數調節汽 缸中保留的剩餘量的示例。例如，圖7E示出如何首先減少壓縮機增壓，隨後增加渦 輪產生的背壓以增加剩餘保留。因此，取決於是增加還是減少剩餘保留可以不同的順 序或同時調節如渦輪操作、壓縮機操作、和/或氣門操作的不同的操作參數。
圖7F示出描述如何通過以不同的比率改變兩個操作參數調節汽缸中保留的剩餘 量的示例。例如，圖7F示出如何調節渦輪操作以相比較於壓縮機增壓的減少將背壓 減少到較小的程度，從而促使保留的剩餘量的整體增加。因此，可以在增加剩餘保留 的方向調節一個或多個操作參數，同時在減少剩餘保留的方向調節一個或多個其他的 操作參數，進而汽缸中保留的剩餘量的整體變化可以基於這些搡作參數的相對變化 率。
圖8示出描述解決壓縮機喘振的示例控制策略的流程圖。在810,控制系統可以 確定相關於壓縮機喘振的工況。參考搡作310描述的各種工況，控制系統可以使用在 給定的通過壓縮機的進氣的體積流量以及壓縮機兩端的壓力比下的壓縮機轉速和扭 矩的指示。例如，控制系統可以參考存儲器中存儲的壓縮機喘振圖以使控制系統在不 發生壓縮機喘振的適合的工況範圍內選擇性地操作壓縮機。
然而，在一些工況下，如在低發動機轉速和/或低體積進氣空氣流量工況下，過 高的壓縮機轉速會導致壓縮機喘振。通過減少相對於通過壓縮機的進氣的體積流量的 壓縮機轉速可以減少壓縮機喘振。因此，在812,例程可以判斷是否減少壓縮機轉速。若在812回答為是，例程可以繼續進行到814。若在812回答為否，例程可以返回。
在814,可以減少提供到壓縮機馬達的電能或電力的量以減少壓縮機轉速。如在 816所示，協調壓縮機轉速的減少，可以增加節氣門開啟以保持到發動機的預定空氣 流量。還可以增加壓縮機旁通閥開啟以進一步減少壓縮機喘振。
圖9示出描述在不同的排氣系統溫度工況下控制壓縮機和渦輪操作的示例方法 的流程圖。在910,可以確定包括排氣處理裝置的溫度的排氣系統的溫度。在912, 若排氣系統和/或排氣處理裝置的溫度高於閾值溫度，則例程可以繼續進行到916， 其中通過渦輪和關聯的馬達可以增加排氣能量到電能的轉化。或者，若在912，排氣 系統和/或排氣處理裝置的溫度不高於閾值溫度，則例程繼續進行到914,其中可以 減少排氣能量到電能的轉化。例如，取決於排氣系統的溫度工況，控制系統可以調節 渦輪的幾何特性、繞過渦輪的排氣流量(例如經旁通閥160)、和/或馬達174的扭 矩負載以改變渦輪提供的背壓，以及調節從排氣流吸取的排氣能量的量。以此方式， 在較冷的排氣溫度工況下，如在發動機起動或在排氣系統的暖機階段中，可以增加提 供到排氣處理裝置的排氣能量以促進更快的加熱。當發生排氣處理裝置的充分加熱 時，例如，當溫度超過閾值時，可以增加渦輪吸取的排氣能量的量，從而渦輪馬達可 以產生附加的電能。
在918,在選擇的燃燒模式下操作壓縮機提供合適的增壓壓力和汽缸排氣剩餘的 清除(例如響應於氣門重疊)。例如，在排氣系統的較熱和較冷工況下以不同於渦輪 的轉速差操作壓縮機，以便即使在渦輪轉速隨著排氣系統溫度變化時，在發動機上保 持合適的增壓壓力並保留預定的剩餘水平。
在使用上述方法的一些的另一個非限制示例方案中，車輛推進系統可以包括內燃 發動機，內燃發動機包括至少一個汽缸；可操作以選擇性地至少允許進氣進入汽缸的
進氣門；可操作以選擇性地從汽缸排出燃燒產物的排氣門；經進氣門與汽缸連通的進 氣壓縮機；與壓縮機旋轉連接的第一電機；經排氣門與汽缸連通的排氣渦輪；與壓縮 機旋轉連接的第二電機；及具有包含可執行指令的存儲器的控制系統在車輛加速事 件的較早階段，通過相對於第二電機的轉速調節第一電機的轉速經壓縮機提供初始的 較高增壓壓力到發動機，且操作進氣門和排氣門以在進氣門和排氣門之間提供初始較 小量的開啟重疊；在車輛的加速事件的稍後階段，通過相對於第二電機的轉速調節第 一電機的轉速經壓縮機提供隨後較低增壓壓力到發動機，且操作進氣門和排氣門以在 進氣門和排氣門之間提供稍後較大量的開啟重疊。以此方式，控制系統在加速事件中 可以調節提供到發動機的增壓壓力以滿足車輛駕駛員的發動機性能要求，同時還響應 於壓縮機提供的增壓調節氣門重疊以在發動機汽缸中保持合適水平的排氣剩餘。
應注意，本文中包括的示例控制和估值例程可用於各種發動機和/或車輛系統配 置。本文所述的具體例程可以表示任何數量的處理策略中的一種或多種，如事件驅動、 中斷驅動、多任務、多線程等。因此，所示的各種步驟、操作或功能可以按所示的順序執行、並行執行，或在一些情況下略去。類似地，處理的順序不是實現本文中所述 的示例實施例的特徵和優點所必需的，而是為便於演示和說明而提供。取決於所使用 的具體策略，可以重複執行所示步驟或功能中的一個或多個。此外，所述步驟可以在 圖形上表示編程到發動機控制系統中的計算機可讀存儲介質中的代碼。
應理解，在本文中公開的配置和例程本質上是示例性的，且這些具體實施例不應 被視為具有限制意義，因為大量的變體是可能的。例如，上述技術可以應用於V-6、 I-4、 1-6、 V-12、對置4、及其他的發動機類型。本公開的主題包括在本文中公開的 各種系統和配置，及其他特徵、功能，和/或屬性的所有新穎和非顯而易見的組合及 子組合。
本申請的權利要求特別指出視為新穎和非顯而易見的特定組合及子組合。這些權 利要求可能引用"一個"元素或"第一"元素或其等價。這樣的權利要求應被理解為 包括對一個或一個以上這樣的元素的結合，而不是要求或排除兩個或兩個以上這樣的 元素。所公開的特徵、功能、元素和/或屬性的其他組合及子組合可以通過本申請權 利要求的修改或通過在本申請或相關申請中提出新的權利要求來請求保護。這樣的權 利要求，無論是在範圍上比原始權利要求更寬、更窄、等價或不同，都應被視為包括 在本申請的主題之內。
權利要求
1. 一種車輛推進系統，包括具有至少一個汽缸的內燃發動機；經進氣門與汽缸連通的進氣壓縮機；旋轉連接到壓縮機的軸的電機；經排氣門與汽缸連通的排氣渦輪；及控制系統，所述控制系統配置為至少在一定工況下以不同於渦輪的轉速操作壓縮機，並響應於壓縮機喘振的工況調節電機以減少喘振，同時繼續經排氣渦輪從發動機的排氣流吸取能量。
2. 如權利要求i所述的系統，其特徵在於，所述控制系統配置為通過響應於發 動機消耗的進氣的流量調節電機的轉速以響應於壓縮機喘振的工況調節電機。
3. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述控制系統配置為通過響應於發 動機消耗的進氣的流量調節電機傳遞到壓縮機的扭矩量以響應於壓縮機喘振的工況 調節電機。
4. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述控制系統配置為減少供應到電 機的電能量以減少喘振。
5. 如權利要求i所述的系統，其特徵在於，還包括旋轉連接到渦輪的軸的第二 電機；所述第二電機配置為通過渦輪吸取排氣流能量產生電能。
6. 如權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述控制系統還配置為供應第二電機產生的電能的至少一部分到旋轉連接到壓縮機的軸的電機。
7. 如權利要求5所述的系統，其特徵在於，還包括儲能裝置，所述控制系統還配置為供應第二電機產生的電能的至少一部分到儲能裝置。
8. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，壓縮機和渦輪不圍繞相同的旋轉軸 旋轉。
9. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，壓縮機的旋轉軸不與渦輪的旋轉軸 平行。
10.如權利要求l所述的系統，其特徵在於，渦輪不與車輛推進系統的任何進氣 壓縮機旋轉連接。
11. 一種車輛推進系統，包括 具有至少一個汽缸的內燃發動機； 可操作以選擇性地至少允許進氣進入汽缸的進氣門； 可操作以選擇性地從汽缸排出燃燒產物的排氣門； 經進氣門與汽缸連通的進氣壓縮機； 經排氣門與汽缸連通的排氣渦輪；及控制系統，所述控制系統配置為至少在一定工況下以不同於渦輪的轉速操作壓縮 機，並響應於壓縮機的轉速調節在進氣門和排氣門之間的開啟重疊量。
12.如權利要求11所述的系統，其特徵在於，所述控制系統還配置為響應於發 動機的轉速調節開啟重疊量。
全文摘要
本發明涉及包括旋轉分離的進氣壓縮機和排氣渦輪的內燃機壓縮系統。在一個示例中，提供一種車輛推進系統。該系統包括具有至少一個汽缸的內燃發動機；可操作以選擇性地至少允許進氣進入汽缸的進氣門；可操作以選擇性地從汽缸排出燃燒產物的排氣門；經進氣門與汽缸連通的進氣壓縮機；經排氣門與汽缸連通的排氣渦輪；及控制系統，該控制系統配置為至少在一定工況下以不同於渦輪的轉速操作壓縮機，並響應於壓縮機的轉速調節在進氣門和排氣門之間的開啟重疊量。
文檔編號F02B37/04GK101424212SQ200810175198
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月28日 優先權日2007年10月29日
發明者戈皮昌德拉·蘇尼爾, 約翰·D·拉塞爾 申請人:福特環球技術公司