CN103912364A - 涡轮增压器系统 - Google Patents

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Abstract

一种涡轮增压器系统，包括：压缩机，中间冷却器和节流阀，分支管线，断流阀以及发动机控制单元，其中，所述压缩机通过旋转轴与通过排放气体操作的涡轮机连接，并且压缩外部气体并将外部气体供应至发动机的燃烧室；所述中间冷却器和所述节流阀设置在将所述压缩机与所述发动机的燃烧室连接的进气管线内；所述分支管线将在所述压缩机和所述中间冷却器之间的进气管线与在所述中间冷却器和所述节流阀之间的进气管线连接；所述断流阀设置在所述分支管线内，以选择性地打开/关闭所述分支管线；所述发动机控制单元控制所述断流阀的操作。

Description

涡轮增压器系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年12月31日提交的韩国专利申请第10-2012-0158626号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种涡轮增压器系统。更具体而言，本发明涉及一种涡轮增压器系统，其能够在车辆突然加速时，补偿由于节流阀的突然打开而造成的在比节流阀更远的上游侧的增压压力的突然下降。
背景技术
通常地，涡轮增压器为使用来自发动机的排放气体的压力转动涡轮机并接着通过使用涡轮机的扭矩将高压空气供应至燃烧室来提高发动机的输出的设备。
已经通过涡轮增压器的压缩的空气通过在进气管线内的中间冷却器被冷却，并且接着通过节流阀被供应至发动机的燃烧室内。
图1为根据相关技术的涡轮增压器系统的示意图。
参照图1，在普通的涡轮增压器系统中，在运行时，涡轮机22通过来自排气歧管5的经由排气管道7排出的排放气体而被转动，通过旋转轴23与涡轮机22连接的压缩机21通过进气管道9吸入并压缩外部空气，使得压缩的空气通过进气管线1而被供应至发动机30的燃烧室31内。
供应的空气通过在进气管线1内的中间冷却器3而被冷却，并且通过节流阀10被供应至发动机30的燃烧室31内。
然而，相关技术的涡轮增压器系统20具有的问题在于，在车辆的突然加速中，由于控制被供应至燃烧室31内的空气的量的节流阀10的突然打开，增压滞后通过在比节流阀10更远的上游侧的增压压力的突然下降而产生。
公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面提供了一种涡轮增压器系统，其具有的优点在于能够补偿由于节流阀的突然打开而在比节流阀更远的上游侧处造成的增压压力的下降。
本发明的各个方面提供了一种具有压缩机的涡轮增压器系统，所述压缩机通过旋转轴与通过排放气体操作的涡轮机连接，并且压缩外部气体并将外部气体供应至发动机的燃烧室。所述涡轮增压器系统可以包括：中间冷却器和节流阀，分支管线，断流阀以及发动机控制单元，其中，所述中间冷却器和所述节流阀设置在将所述压缩机与所述发动机的燃烧室连接的进气管线内；所述分支管线将在所述压缩机和所述中间冷却器之间的进气管线与在所述中间冷却器和所述节流阀之间的进气管线连接；所述断流阀设置在所述分支管线内，以选择性地打开/关闭所述分支管线；所述发动机控制单元控制所述断流阀的操作。
所述断流阀可以为响应于控制信号而打开/关闭的电子电磁阀。
在车辆突然加速中，所述发动机控制单元可以打开所述断流阀，使得从所述压缩机供应的压缩的空气被直接地供应至比节流阀更远的上游侧，而不通过所述中间冷却器。
在所述发动机处于停止时，所述发动机控制单元可以通过打开所述断流阀将由于在比所述节流阀更远的上游侧处的压缩的空气造成的过度供应的压力移除至比所述中间冷却器更远的上游侧。
本发明的各个方面提供了一种具有压缩机的涡轮增压器系统，所述压缩机通过旋转轴与通过排放气体操作的涡轮机连接，并且压缩外部气体并将外部气体供应至发动机的燃烧室。所述涡轮增压器系统可以包括：中间冷却器和节流阀，所述中间冷却器和所述节流阀设置在将所述压缩机与所述发动机的燃烧室连接的进气管线内；分支管线，所述分支管线将在所述压缩机和所述中间冷却器之间的进气管线的一侧与在所述中间冷却器和所述节流阀之间的进气管线的另一侧连接；断流阀，所述断流阀设置在所述分支管线内，以选择性地打开/关闭所述分支管线；以及发动机控制单元，所述发动机控制单元控制所述断流阀的操作，其中在车辆突然加速中，所述发动机控制单元可以打开所述断流阀，使得从所述压缩机供应的压缩的空气被直接地供应至比节流阀更远的上游侧，而不通过所述中间冷却器。
所述断流阀可以为响应于控制信号而打开/关闭的电子电磁阀。
在所述发动机处于停止时，所述发动机控制单元可以通过打开所述断流阀而将由于在比所述节流阀更远的上游侧处的压缩的空气造成的过度供应的压力旁路至比所述中间冷却器更远的上游侧。
所述涡轮增压器系统具有压缩机，所述压缩机通过旋转轴与通过排放气体操作的涡轮机连接，并且压缩外部气体并将外部气体供应至发动机的燃烧室。
所述涡轮增压器系统可以包括：进气管道，中间冷却器和节流阀，分支管线，断流阀以及发动机控制单元，其中，所述进气管道与所述压缩机连接以便吸入外部空气；所述中间冷却器和所述节流阀在将所述压缩机与所述发动机的燃烧室连接的进气管线中；所述分支管线将所述进气管道与在所述中间冷却器和所述节流阀之间的所述进气管线连接；在所述分支管线内的所述断流阀用于选择性地打开/关闭所述分支管线；所述发动机控制单元控制所述断流阀的操作。
所述断流阀可以为响应于控制信号而打开/关闭的电子电磁阀。
在车辆突然加速中，所述发动机控制单元可以打开所述断流阀，使得新鲜空气从所述进气管道被直接地供应至比所述节流阀更远的上游侧，而不通过所述中间冷却器。
所述发动机控制单元可以通过打开所述断流阀而将由于在比所述节流阀更远的上游侧处的压缩的空气造成的过度供应的压力移除至所述进气管道。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为根据相关技术的涡轮增压器系统的示意图。
图2为根据本发明的示例性涡轮增压器系统的示意图。
图3为根据本发明的示例性涡轮增压器系统的示意图。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
为了便于描述，选择性地提供了在附图中示出的配置的尺寸和厚度，使得本发明并不限定于附图中所示的并且厚度被夸大从而使一些部件和区域清楚。
在根据本发明的各个实施方案的配置的详细描述中，为了更好的理解并便于描述，将相同的附图标记赋予相关技术的相同零件。
图2为根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器系统的示意图。
参照图2，根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器系统20包括涡轮机22和压缩机21，其中，涡轮机22通过来自排气歧管5的经由排气管道7排出的排放气体而被转动；通过旋转轴23与涡轮机22连接的压缩机21通过进气管道9吸入并压缩外部空气，并将压缩的空气通过进气管线1而被供应至发动机30的燃烧室31内。
供应的空气通过在进气管线1内的中间冷却器3而被冷却，并且通过节流阀10被供应至发动机30的燃烧室31内。
在根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器系统20中，将连接压缩机21和中间冷却器3连接的进气管线1与连接中间冷却器3和节流阀10连接的进气管线1通过分支管线BL连接。
控制分支管线BL的断流阀V设置在分支管线BL内。
可以为响应于控制信号而被打开/关闭的电子电磁阀的断流阀V控制分支管线的打开/关闭。
加速踏板传感器（APS）40测量加速器踏板的操作并且输出对应的信号，并且ECU50响应于来自APS40的信号控制节流阀10和断流阀V的操作。
在具有上述配置的涡轮增压器系统20中，在车辆的突然加速中，ECU50允许供应自压缩机21的压缩的空气从压缩机21被直接地供应至比节流阀10更远的上游侧，而不必通过打开断流阀V而经过中间冷却器3。
因此，即使在车辆的突然加速中，由于节流阀10的突然打开而在比节流阀10更远的上游侧处造成增压压力的突然下降，下降也会被补偿。
也即，由于节流阀的突然打开而造成在比节流阀10更远的上游侧处的进气压力的减少被补偿，使得在相关技术中产生的增压滞后被防止。
此外，在根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器系统20中，当发动机处于停止时，ECU50打开断流阀V（类似于现有的再循环阀（RCV）），并且将由于在比节流阀10更远的上游侧处的压缩的空气而造成的过度供应的压力（过充气压力）旁路至比中间冷却器3更远的上游侧，使得在发动机被重启时，能够防止由于剩余的过度供应的压力而造成的喘振。
发动机控制单元（ECU）使用加速器踏板位置传感器而能够响应于车辆的速度信号控制节流阀10，并且ECU的操作和配置对本领域的技术人员是公知的，并且因此没有提供详细的说明。
图3为根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器系统的示意图。在图3中显示的根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器系统的描述中，为了便于说明，与在图2中显示的根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器系统的零件相同的零件被赋予相同的附图标记。此外，在图3中显示的根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器系统的描述中，为了便于说明，对相同的配置和操作不进行描述。
参照图3，根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器系统包括进气管道9、分支管线BL、断流阀V以及ECU50，其中，与压缩机21连接的进气管道9用于吸入外部空气，分支管线BL将进气管道9与位于中间冷却器3和节流阀10之间的进气管线连接，断流阀V设置在分支管线BL内以选择性地打开/关闭分支管线BL，ECU50控制断流阀V的操作。
ECU50在车辆突然加速中打开断流阀V，以便新鲜的空气从进气管道9被直接地供应至比节流阀10更远的上游侧，而不通过中间冷却器3。
因此，在车辆突然加速中，即使在比节流阀10更远的上游侧处增压压力下降，节流阀10也会在临时打开时补偿下降，使得它防止增压滞后。
此外，在发动机处于停止时，ECU50通过打开断流阀V将由于在比节流阀10更远的上游侧处的压缩的空气造成的过度供应的压力移除至进气管道9。因此，可以阻止在重启发动机中由于剩余的过度供应的压力造成的喘振冲击。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (11)

1.一种涡轮增压器系统，包括：
压缩机，所述压缩机通过旋转轴与通过排放气体操作的涡轮机连接，并且压缩外部气体并将外部气体供应至发动机的燃烧室；
中间冷却器和节流阀，所述中间冷却器和所述节流阀设置在将所述压缩机与所述发动机的燃烧室连接的进气管线内；
分支管线，所述分支管线将在所述压缩机和所述中间冷却器之间的进气管线与在所述中间冷却器和所述节流阀之间的进气管线连接；
断流阀，所述断流阀设置在所述分支管线内，以选择性地打开/关闭所述分支管线；以及
发动机控制单元，所述发动机控制单元控制所述断流阀的操作。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中所述断流阀为响应于控制信号而打开和关闭的电子电磁阀。
3.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中在车辆突然加速时，所述发动机控制单元打开所述断流阀，使得从所述压缩机供应的压缩的空气被直接地供应至比所述节流阀更远的上游侧，而不通过所述中间冷却器。
4.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中在所述发动机处于停止时，所述发动机控制单元通过打开所述断流阀而将由于在比所述节流阀更远的上游侧处的压缩的空气造成的过度供应的压力移除至比所述中间冷却器更远的上游侧。
5.一种涡轮增压器系统，包括：
压缩机，所述压缩机通过旋转轴与通过排放气体操作的涡轮机连接，并且压缩外部气体并将外部气体供应至发动机的燃烧室；
中间冷却器和节流阀，所述中间冷却器和所述节流阀设置在将所述压缩机与所述发动机的燃烧室连接的进气管线内；
分支管线，所述分支管线将在所述压缩机和所述中间冷却器之间的进气管线的一侧与在所述中间冷却器和所述节流阀之间的进气管线的另一侧连接；
断流阀，所述断流阀设置在所述分支管线内，以选择性地打开/关闭所述分支管线；以及
发动机控制单元，所述发动机控制单元控制所述断流阀的操作，
其中在车辆突然加速中，所述发动机控制单元打开所述断流阀，使得从所述压缩机供应的压缩的空气被直接地供应至比所述节流阀更远的上游侧，而不通过所述中间冷却器。
6.根据权利要求5所述的涡轮增压器系统，其中所述断流阀为响应于控制信号而打开和关闭的电子电磁阀。
7.根据权利要求5所述的涡轮增压器系统，其中在所述发动机处于停止时，所述发动机控制单元通过打开所述断流阀而将由于在比所述节流阀更远的上游侧处的压缩的空气造成的过度供应的压力旁路至比所述中间冷却器更远的上游侧。
8.一种涡轮增压器系统，包括：
压缩机，所述压缩机通过旋转轴与通过排放气体操作的涡轮机连接，并且压缩外部气体并将外部气体供应至发动机的燃烧室；
进气管道，所述进气管道与所述压缩机连接以便吸入外部空气；
中间冷却器和节流阀，所述中间冷却器和所述节流阀在将所述压缩机与所述发动机的燃烧室连接的进气管线中；
分支管线，所述分支管线将所述进气管道与在所述中间冷却器和所述节流阀之间的进气管线连接；
断流阀，在所述分支管线内的所述断流阀用于选择性地打开/关闭所述分支管线；以及
发动机控制单元，所述发动机控制单元控制所述断流阀的操作。
9.根据权利要求8所述的涡轮增压器系统，其中所述断流阀为响应于控制信号而打开和关闭的电子电磁阀。
10.根据权利要求8所述的涡轮增压器系统，其中在车辆突然加速中，所述发动机控制单元打开所述断流阀，使得新鲜空气从所述进气管道被直接地供应至比所述节流阀更远的上游侧，而不通过所述中间冷却器。
11.根据权利要求8所述的涡轮增压器系统，其中所述发动机控制单元通过打开所述断流阀而将由于在比所述节流阀更远的上游侧处的压缩的空气造成的过度供应的压力移除至所述进气管道。
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