CN106499501B - 操作用于发动机的压缩机的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开用于操作包括两个压缩机的发动机的方法和系统。在一个示例中，响应于涡轮增压器压缩机转速振荡的状况，激活电驱动的压缩机。电驱动的压缩机被激活以消除可能由涡轮增压器压缩机引起的发动机空气进气流振荡。

Description

操作用于发动机的压缩机的方法和系统

背景技术

涡轮增压器可以压缩供应到发动机的空气，以改善发动机性能。涡轮增压器的转速可以经由废气门来控制。废气门可以被选择性地打开和关闭以调节压缩机转速。尽管如此，如果通过压缩机的流发生大变化，则涡轮增压器压缩机可能会振荡。例如，如果驾驶员从较高的驾驶员需求到较低的驾驶员要求至少部分地释放加速器踏板，则压缩机可以开始振荡。快速关闭节气门可以引起流过压缩机的空气降低，使得压缩机开始振荡。一种减少压缩机振荡的可能性的方法是安装压缩机旁通阀，其允许空气从压缩机的出口返回到压缩机的进口。然而，当压缩机旁通阀被打开时，被施加以加压空气的能量损失并且该能量不可回收。另外，如果驾驶员在压缩机下游的空气压力下降后应用加速器踏板，则涡轮增压器可能不能提供期望的发动机气流。因此，驾驶员可以经历“涡轮增压器迟滞”(例如，至少部分由于通过涡轮增压器的气流低于期望而造成的发动机扭矩生成的延迟)，直到通过涡轮增压器气流足以提供发期望的发动机气流。因此，可以期望提供减少压缩机振荡同时不释放升压且不有助于涡轮增压器迟滞的可能性的方法。

发明内容

本文的发明人已经认识到上述缺点，并且已经开发出用于操作发动机压缩机的方法，该方法包含：接收传感器数据到控制器；和基于该传感器数据，响应于第一压缩机处于喘振状况的阈值气流内，经由控制器激活发动机进气道中的第二压缩机。

通过激活在发动机空气进口通道中的第二压缩机，也许可能提供调整第一压缩机上游的发动机空气进口中的空气压力，以便可以减少第一压缩机的转速振荡的可能性的技术效果。在一个示例中，响应于在所述第一压缩机的出口处的压力增加，调整通过第二压缩机的气流以降低在第二压缩机的出口处的压力。以此方式，由第一压缩机产生的升压可以被保留，使得如果驾驶员增加需求扭矩，则空气可以用于增加发动机功率，具有很少或没有涡轮增压器迟滞。

本说明书可以提供若干优点。例如，该方式可以保留由涡轮增压器提供的升压。另外，该方式可以通过减少在发动机进气通道中的压力振荡来改善发动机空气燃料控制。此外，该方式可以在驾驶员降低驾驶员需求扭矩之后提供快速使用升压压力。

当单独参考或结合附图时，根据以下的具体实施方式，本说明书的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被所附的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出的发动机的示意图；

图2示出根据本说明书图示说明发动机气流的示意图；

图3示出用于减少压缩机喘振的可能性的示例发动机操作顺序；和

图4示出用于减少压缩机喘振的可能性的示例方法。

具体实施方式

本说明书涉及操作包括涡轮增压器压缩机的发动机。如果涡轮增压器压缩机暴露于特定的压力比或流动状况，则其可以经历转速的振荡。图1示出包括两个压缩机的示例发动机。发动机空气进气道的压力振荡可以通过操作图2示出的布置中的电驱动压缩机来降低。图3示出用于控制发动机空气进气道中的压力和流量的示例发动机操作顺序。图4示出用于操作发动机以及降低压缩机喘振的可能性的方法。

参考图1，包含多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中一个汽缸在图1中被示出。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在其中并且连接到曲轴40。燃烧室30被示出经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。

燃料喷射器66被示出被定位以将燃料直接喷射到汽缸30内，这就是为本领域技术人员所熟知的直接喷射。替代地，燃料可以被喷射到进气道，这就是为本领域技术人员所熟知的进气道喷射。燃料喷射器66与由控制器12提供的脉冲宽度成比例地传送液体燃料。燃料通过燃料系统被传送到燃料喷射器66，该燃料系统包括燃料箱(未示出)、燃料泵(未示出)和燃料轨(未示出)。此外，进气歧管44被示出与可选电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置以控制来自进气升压室46的气流。

压缩机162从发动机空气进口42抽吸空气以提供升压室46。排气使涡轮164旋转，涡轮164经由轴161耦接到压缩机162。排气驱动的压缩机旁通阀175可以经由来自控制器12的信号被电动地操作。压缩机旁通阀175允许加压空气被循环返回到压缩机进口以限制升压压力。类似地，废气门致动器72允许排气绕过涡轮164，使得增压压力能够在不同的工况下被控制。

电驱动的压缩机150可以经由控制器12被选择性地激活。来自电能存储器装置和/或交流发电机(未示出)的电能供应能量以使电驱动的压缩机150旋转。电驱动的压缩机旁路通道37包括电驱动的压缩机旁通阀153，电驱动的压缩机旁通阀153可以选择性地被打开以允许空气在未穿过电驱动的压缩机150的情况下从压缩机162流动通过增压空气冷却器151并且流到升压室46。增压空气冷却器151冷却进入发动机空气进气道171的空气。增压空气冷却器151可以是空气对空气冷却器或液体对空气冷却器。

响应于控制器12，无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出耦接到催化转化器70上游的排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。

在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一示例中，能够使用多个排放控制装置，其中每个排放控制装置具有多个砖。在一个示例中，转化器70能够是三元型催化剂。

控制器12在图1中被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器(非临时性)106、随机存取存储器108、不失效存储器110及常规数据总线。控制器12被示出接收耦接到发动机10的传感器的各种信号，除了先前讨论的那些信号，还包括：来自耦接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；耦接到加速器踏板130的用于感测由脚132调整的加速器位置的位置传感器134；来自湿度传感器19的周围空气湿度；来自耦接到进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量值；耦接到升压室46或替代地耦接在电驱动的压缩机150上游的压力传感器122的升压压力或节气门进口压力的测量值；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120(例如，热线式空气流量计)的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。曲轴每次旋转，发动机位置传感器118产生预定数量的等间距脉冲，根据这些等间距脉冲，能够确定发动机速度(RPM)。

在一些示例中，发动机可以在混合动力车辆中被耦合到电动马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联配置、串联配置或变体或它们的组合。另外，在一些示例中，其它发动机配置可以被采用，例如，柴油发动机。

在操作期间，发动机10中的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常排气门54关闭，而进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30，并且活塞36移动到汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36接近汽缸的底部并且在其冲程结束的位置(例如，当燃烧室30在其最大体积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54被关闭。活塞36朝汽缸盖移动以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束并且最靠近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30在其最小体积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在随后被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在随后被称为点火的过程中，喷射的燃料以已知的点火方式(诸如火花塞92)被点火，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动活塞36返回到BDC。曲轴40将活塞运动转化成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧后的空气-燃料混合物释放到排气歧管48并且活塞返回到TDC。应当注意，上述仅作为示例描述，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正气门重叠或负气门重叠、延迟的进气门关闭或各种其它示例。

气流在进入发动机进气歧管44之前从发动机空气进口42穿过压缩机162、增压空气冷却器151、电驱动的压缩机150和节气门62而通过发动机。空气作为燃烧副产物或空气前进到排气歧管48之前从发动机进气歧管44进入燃烧室30。然后，空气和/或燃烧副产物在穿过涡轮164并且经过转化器70之后被释放到大气。因此，根据通过发动机10的气流的方向，发动机空气进口42在压缩机162、增压空气冷却器151、电驱动的压缩机150和燃烧室30的上游。

现在参考图2，其示出根据本说明书的一个方面图示说明发动机气流的示意图。图2示出图1中示出的发动机组件中的气流。图2中示出的以图1中示出的相同数值标记的元件与图1中示出的元件相同。另外，元件以相同的方式起作用。因而，为简洁起见，这些元件的描述被省略。

在可以存在涡轮增压器迟滞的发动机工况期间，气门153可以被关闭，使得空气在经过电子节气门62之前从压缩机162流动到电驱动的压缩机150。当气门153被关闭时，空气沿由箭头201所示的方向流过发动机进气道171。当压缩机162可以以期望的发动机气流或高于期望的发动机气流提供气流时，气门153可以被打开并且被电驱动的压缩机150被停用。当气门153被打开并且电驱动的压缩机被停用停时，空气沿由箭头205所示的方向流过发动机进气道171。当电驱动的压缩机150活跃且气门153打开时，气流可以沿与由箭头205示出的方向相反的方向。当气门153被打开或关闭时，空气可以流入发动机10内。

电驱动的压缩机150的转速可以被改变，以增加或降低升压室46中的压力，并且增加或降低电驱动的压缩机与增压空气冷却器151之间的压力。特别地，当电驱动的压缩机150的转速增加时，升压室46中的压力可以增加。当电驱动的压缩机150的转速增加时，电驱动的压缩机150与增压空气冷却器之间的压力可以降低。相反，当电驱动的压缩机150的转速降低时，由于发动机消耗空气，所以升压室46中的压力可以从较高的压力降低。当电驱的压缩机150的转速降低时，电驱动的压缩机150与增压空气冷却器之间的压力可以增加。

当压缩机旁通阀175被打开时，气流可以沿由箭头207所示的方向。当压缩机162接近喘振状况时(例如，在低流速下并且在压缩机162两端中到高的压力比下操作)，旁通阀175可以被打开。

因此，图1和图2的系统提供发动机系统，其包含：发动机，该发动机包括空气进气道；沿空气进气道被定位的并且包括旁通阀的排气驱动的压缩机；电驱动的压缩机，其在排气驱动的压缩机的下游沿着空气进气道定位；和控制器，该控制器包括非临时性指令以响应于排气驱动的压缩机的即将到来的喘振的第一指示打开旁通阀，并且激活电驱动的压缩机，而响应于排气驱动的压缩机的即将到来的喘振的第二指示关闭旁通阀。即将到来的喘振的指示可以是移动涡轮增压器压缩机操作更靠近存储在控制器存储器中的压缩机映射图的喘振线的涡轮增压器压缩机两端的压力比的增加和/或通过压缩机涡轮的气流的降低。

在一些示例中，发动机系统包括其中即将到来的喘振的第一指示发生在小于第二涡轮增压器压缩机流的第一涡轮增压器压缩机流处，其中即将到来的喘振的第二指示发生在第二涡轮增压器压缩机流处。发动机系统进一步包含附加非临时性指令，以响应于即将到来的喘振的第二指示调整通过电驱动的压缩机的气流。发动机系统包括其中调整通过电驱动的压缩机的气流包括基于经由传感器提供的压力或气流数据命令通过电驱动的压缩机的气流。发动机系统包括其中第二压缩机从停用状态被激活。发动机系统包括其中即将到来的喘振的第一和第二指示基于排气驱动的压缩机的预期转速振荡。

现在参考图3，其示出预示的发动机操作顺序。发动机操作顺序可以根据图4的方法由图1的系统来提供。在T0-T5处示出的竖直线表示按顺序特别感兴趣的时间。曲线是时间对齐的并且同时发生。

从图3的顶部的第一曲线是发动机气流与时间的曲线。竖直轴线表示发动机气流并且发动机气流在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。

从图3的顶部的第二曲线是电驱动的压缩机转速与时间的曲线。竖直轴线表示电驱动的压缩机转速并且转速在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间并且时间从曲线的左侧到曲线的右侧增加。

从图3的顶部的第三曲线是涡轮增压器压缩机旁通阀位置与时间的曲线。当轨迹在较高的水平处接近竖直轴线箭头时，涡轮增压器压缩机旁通阀被打开，当轨迹在较低的水平处接近水平轴线时，涡轮增压器压缩机旁通阀被关闭。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧到图的右侧增加。

从图3的顶部的第四曲线是电驱动的压缩机(EC)旁通阀操作状态与时间的曲线。竖直轴线表示EC旁通阀操作状态。当轨迹在较高的水平处接近竖直轴线箭头时，EC旁通阀被打开。当轨迹在较低的水平处接近水平轴线时，EC旁通阀被关闭。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧到图的右侧增加。

从图3的顶部的第五曲线是驾驶员需求扭矩与时间的曲线。竖直轴线表示驾驶员需求扭矩并且驾驶员需求扭矩在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧到图的右侧增加。

在时间T0处，发动机气流处于较高的水平并且电驱动的压缩机被停用。涡轮增压器压缩机旁通阀被关闭并且电驱动的压缩机旁通阀被打开。驾驶员需求扭矩处于较高的水平。当发动机正在被高速或加速驱动时，这种状况可以指示操作发动机。

在时间T1处，驾驶员通过至少部分地释放加速器踏板来降低驾驶员需求扭矩。响应于驾驶员需求扭矩的降低，发动机气流被降低。电驱动的压缩机被激活并且其转速被调整以提供发动机进气系统中的压力，其中发动机进气系统中的压力与经由涡轮增压器压缩机提供的压力异相。例如，当涡轮增压器压缩机的压力输出被降低时，电驱动的压缩机的压力输出可以增加。通过在电驱动的压缩机处提供与经由涡轮增压器压缩机提供的压力异相的压力，也许可能降低发动机节气门附近的压力振荡的幅度。响应于发动机进气道中的压力、发动机空气进气道中的气流或根据存储在存储器中的开环命令，电驱动的压缩机的转速可以被控制。在该示例中，电驱动的压缩机旁通阀被示出被命令打开，但是在其它示例中，当电驱动的压缩机被激活时，电驱动的压缩机气门可以被命令关闭。另外，响应于发动机气流的变化(例如，降低)大于阈值，电驱动的压缩机可以被激活。

在时间T1和T2之间，响应于较低的驾驶员需求扭矩，驾驶员需求扭矩被降低到接近零值，并且发动机气流被降低到较低的水平。响应于涡轮增压器压缩机两端的压力比和通过涡轮增压器压缩机的流速未指示涡轮增压器压缩机喘振状况，电驱动的压缩机被停用。涡轮增压器压缩机旁通阀保持关闭并且电驱动压缩机旁通阀保持打开。

在时间T2处，响应于驾驶员需求扭矩的增加，驾驶员需求扭矩被增加并且电驱动的压缩机旁通阀被关闭。响应于驾驶员需求扭矩被增加，电驱动的压缩机也被激活。通过激活电驱动的压缩机，由涡轮增压器迟滞造成的发动机扭矩的延迟可以被降低。响应于激活电驱动的压缩机和驾驶员需求扭矩的增加，发动机气流也增加。

在时间T3处，发动机气流和通过涡轮增压器的流到达期望的发动机气流量。因而，电驱动的压缩机被停用并且电驱动的压缩机旁通阀被打开。通过打开电驱动的压缩机旁通阀和停用电驱动的压缩机，发动机气流可以仅经由涡轮增压器压缩机被提供，而不需要来自电驱动的压缩机的辅助。以此方式，操作发动机消耗的能量可以被降低。

在时间T2与时间T4之间，驾驶员需求扭矩保持接近中间水平并且发动机气流也是如此。电驱动的压缩机保持停用并且涡轮增压器压缩机旁通阀保持关闭。电驱动的压缩机旁路保持打开。

在时间T4处，驾驶员通过至少部分地释放加速器踏板来降低驾驶员需求扭矩。响应于驾驶员需求扭矩的降低，发动机气流被降低。然而，驾驶员需求的降低小于时间T1处的水平。另外，发动机气流的变化小于时间T1处的发动机气流的变化。因而，代替激活电驱动的压缩机，涡轮增压器压缩机旁通阀被打开。打开涡轮增压器压缩机旁通阀降低涡轮增压器压缩机进口与出口之间的压力比，由此降低压缩机喘振的可能性。电驱动的压缩机旁通阀保持打开并且电驱动的压缩机保持停用。另外，可以使用比用于激活电驱动的压缩机更少的电能来打开涡轮增压器压缩机旁通阀。

在时间T5处，响应于涡轮增压器压缩机两端较低的压力比和通过涡轮增压器压缩机的较少的气流，涡轮增压器压缩机旁通阀被关闭。发动机气流保持在中下水平，并且驾驶员需求扭矩也处于中下水平。电驱动的压缩机旁通阀保持关闭并且电驱动的压缩机保持停用。

以此方式，涡轮增压器压缩机喘振的可能性可以被降低。例如，对于发动机气流的较大的变化，电驱动的压缩机可以被激活以调整发动机进气道中的压力并且降低涡轮增压器压缩机喘振的可能性。然而，如果发动机气流的变化较小，则涡轮增压器压缩机旁通阀可以被打开，使得与激活电驱动的压缩机相比消耗更少的电能。

现在参考图4，其示出用于操作包括电驱动的压缩机的涡轮增压发动机的示例方法。图4的方法的至少部分可以作为存储在非临时性存储器中的可执行指令被合并到图1的系统中的控制器12。另外，图4的方法的部分可以由控制器12在物理世界中采取措施来改变车辆工况。图4的方法可以提供图3所示的操作顺序。

在402处，方法400确定车辆工况，该工况包括但不限于经由询问图1中所示的各种传感器确定的驾驶员需求扭矩、节气门进口压力、期望的发动机气流、发动机转速、环境湿度、环境空气温度和进气空气温度。在确定工况后，方法400前进到404。

在404处，方法400判断是否存在驾驶员需求扭矩的下降或可以将发动机工况移动到可能发生涡轮增压器压缩机喘振的区域内的发动机工况的变化。在一个示例中，基于涡轮增压器压缩机两端的压力比和通过涡轮增压器压缩机的气流，方法400可以判断涡轮增压器压缩机正在接近涡轮增压器压缩机喘振的状况。例如，方法400可以判断发动机工况指示发动机正在接近压缩机映射图的喘振线。如果方法400判断存在可以引起涡轮增压器压缩机喘振的驾驶员需求扭矩降低，或者如果涡轮增压器压缩机正在接近涡轮增压器压缩机喘振状况，答案为是，则方法400前进到406。否则，答案为否，方法400前进到430。

在406处，方法400判断是否激活电驱动的压缩机或机械增压器(ES)。在一个示例中，响应于发动机气流的减少大于第一阈值，方法400判断激活ES。在其它示例中，响应于通过涡轮增压器压缩机的气流和涡轮增压器压缩机两端的压力比在涡轮增压器压缩机喘振线的阈值流和压力比内，方法400可以判断激活ES。在另外的其它示例中，响应于加速器踏板位置的降低大于第一阈值或其它状况，方法400可以激活ES。如果方法400判断激活ES，答案为是，则方法400前进到408。否则，答案为否，方法400前进到420。

在408处，方法400激活电驱动的压缩机或机械增压器(ES)以提供升压并且抑制可能由涡轮增压器压缩机产生的发动机进气道中的压力振荡。在一个示例中，ES转速可以被命令成开环转速，该开环转速自从激活以来响应于时间而变化。例如，期望的ES转速可以被存储在存储器内，该存储器自涡轮增压器喘振情况被预期以来可以通过时间来索引。ES被命令存储在存储器中的转速。在其它示例中，响应于涡轮增压器压缩机下游的发动机进气道中的压力(例如，在节气门进口处或ES的上游)或通过涡轮增压器压缩机的气流，ES转速可以被闭环控制。例如，响应于发动机进气道中的压力降低，ES转速可以被增加以增加发动机进气道中的压力。替代地，响应于发动机进气道中的压力增加，ES转速可以被降低以降低发动机进气道中的压力。以此方式，来自ES的压力输出可以与由涡轮增压器压缩机产生的压力成180度相位差，使得发动机进气道中的压力变化可以被降低。附加地，ES转速可以是涡轮增压器压缩机旁路位置和自涡轮增压器喘振情况被确定或预期以来的时间的函数。例如，如果涡轮增压器旁通阀被部分地打开，则从存储器提取的涡轮增压器转速值可以乘以当压缩机旁通阀被部分地打开时基于涡轮增压器压缩机旁通阀位置的值。当响应于发动机进气道中的压力调整ES转速时，ES旁通阀可以在第一状况期间被打开并且在第二情况期间被关闭。

在410处，由于涡轮增压器压缩机喘振，响应于没有指示发动机进气压力振荡的工况，方法400停用电驱动的压缩机。在一个示例中，响应于涡轮增压器压缩机压力比和气流大于远离涡轮增压器喘振状况或涡轮增压器压缩机映射图的喘振线的阈值，电驱动的压缩机可以被停用。如果涡轮增压器压缩机继续接近涡轮增压器压缩机喘振状况被操作，则在408处方法400继续调整ES转速。在ES被停用之后，方法400前进到退出。

在420处，方法400判断是否打开涡轮增压器压缩机旁通阀。在一个示例中，响应于涡轮增压器压缩机气流的减少大于第二阈值，方法400判断打开涡轮增压器压缩机旁通阀，第二阈值小于第一阈值并且大于第三阈值。在其它示例中，响应于通过涡轮增压器压缩机的气流和涡轮增压器压缩机两端的压力比在压缩机喘振线的阈值流和压力比内，方法400可以判断打开涡轮增压器压缩机旁通阀。在另外的其它示例中，响应于加速器踏板位置的降低大于第二阈值、小于第一加速器踏板位置阈值或其它状况，方法400可以打开涡轮增压器压缩机旁通阀。如果方法400判断打开涡轮增压器压缩机旁通阀，答案为是，则方法400前进到422。否则，答案为否，方法400前进到424。

在422处，方法400打开涡轮增压器压缩机旁通阀。涡轮增压器压缩机阀门可以保持开着，直到状况指示涡轮增压器不在喘振状况附近操作。例如，方法400可以保持涡轮增压器压缩机阀门打开，直到通过涡轮增压器压缩机的流和涡轮增压器压缩机两端的压力比是远离指示压缩机喘振的状况的阈值。通过打开涡轮增压器压缩机旁通阀，涡轮增压器压缩机喘振的可能性可以通过降低涡轮增压器压缩机两端的压力比和增加通过涡轮增压器压缩机的气流来降低。在涡轮增压器旁通阀被关闭之后，方法400前进到退出。

在424处，方法400关闭涡轮增压器压缩机旁通阀。涡轮增压器压缩机旁通阀被关闭以增加涡轮增压器压缩机的效率，以便(如果要求这样做)可以增加到发动机的气流。当涡轮增压器压缩机旁通阀被关闭后，方法400前进到退出。

在430处，方法400判断是否存在涡轮增压器迟滞或延迟状况。当涡轮增压器压缩机转速低于阈值转速时并且当驾驶员需求扭矩高于阈值和/或增加时，涡轮增压器迟滞的状况可以存在。当涡轮增压器压缩机转速由于涡轮增压器惯性而低并且气流延迟通过发动机时，响应于驾驶员需求扭矩的增加，涡轮增压器可以不立即增加发动机气流。如果方法400判断存在涡轮增压器迟滞状况，答案为是，则方法400前进到432。否则，答案为否，方法400前进到440。

在432处，方法400关闭涡轮增压器压缩机旁通阀和电驱动的压缩机或机械增压器旁通阀。通过关闭涡轮增压器压缩机旁通阀，来自涡轮增压器压缩机的所有流可以被引导到电驱动的压缩机处或周围。替代地，涡轮增压器压缩机旁通阀可以初始被打开，并且然后响应于通过涡轮增压器压缩机的流大于阈值而被关闭，使得气流可以被抽吸穿过涡轮增压器压缩机，直到通过涡轮增压器压缩机的流足以降低涡轮增压器压缩机上游的发动机进气道中的压降的可能性。电驱动的压缩机旁通阀被关闭以对电驱动的压缩机下游的空气加压。

在434处，通过向电驱动的压缩机供应电流和/或电压，方法400激活电驱动的压缩机(ES)。电驱动的压缩机转速被增加到基于期望的发动机气流和节气门进口处的压力的值。通过激活电驱动的压缩机，空气可以以比在沿发动机进气通道只存在涡轮增压器的条件下更快的速率被提供到发动机。在激活电驱动的压缩机之后，方法400前进到退出。

在440处，如果涡轮增压器压缩机旁通阀是打开的，则方法400将其关闭，并且如果电驱动的压缩机旁通阀是关闭的，则方法400将其打开。通过关闭涡轮增压器压缩机旁通阀，与在涡轮增压器压缩机旁通阀是打开的条件下相比，到发动机的涡轮增压器气流可以被增加。另外，通过打开电驱动的压缩机旁通阀，从涡轮增压器压缩机到节气门的气流可以被增加。在涡轮增压器压缩机旁通阀被关闭并且电驱动的压缩机旁通阀被打开之后，方法400前进到442。

在442处，方法400停用电驱动的压缩机或机械增压器。通过停用电驱动的压缩机，可以节省电能。另外，由于不存在涡轮增压器延迟状况，发动机气流的增加可以仅由涡轮增压器压缩机提供，而不操作电驱动的压缩机。在停用电驱动的压缩机之后，方法400前进到444。

在444处，方法400经由涡轮增压器向发动机提供升压(例如，加压的空气)，而没有来自电驱动的压缩机或机械增压器的辅助。在经由电驱动的压缩机向发动机提供升压之后，方法400前进到退出。

以此方式，经由与涡轮增压器压缩机一致地被操作电驱动的压缩机，发动机进气系统中的压力振荡可以被降低，该涡轮增压器压缩机经由排气被驱动。另外，响应于发动机进气道中的压力振荡高于阈值，电驱动的压缩机可以被激活。然而，当压力振荡低于阈值时，可以更有效地打开涡轮增压器压缩机旁通阀。此外，如果压缩机转速高于阈值(其中阈值发动机气流可以以小于阈值时间量被提供)，则可以期望打开涡轮增压器压缩机旁通阀而不是激活电驱动的压缩机。

因此，图4的方法提供一种用于操作发动机压缩机的方法，其包含：接收传感器数据到控制器；并且基于传感器数据，响应于第一压缩机处于喘振状况的阈值气流内，经由控制器激活发动机进气道中的第二压缩机。该方法包括其中第二压缩机从停用状态被激活，并且进一步包含调整第二压缩机的转速以在第二压缩机的输出处提供压力，该压力与第一压缩机的输出处的压力的相位差180度。该方法包括其中传感器数据包括第一压缩机两端的压力比。该方法包括其中传感器数据包括通过第一压缩机的气流并且进一步包含基于第一压缩机的压缩机旁通阀的位置调整第二压缩机的转速。

在一些示例中，该方法包括其中第一压缩机沿第二压缩机上游的发动机空气进气道被定位。该方法包括其中第二压缩机是电驱动的压缩机。该方法包括其中第二压缩机被控制到基于发动机进气道中的压力的转速。

图4的方法还提供一种用于操作发动机压缩机的方法，其包含：接收传感器数据到控制器；并且基于传感器数据，响应于第一压缩机在喘振状况的阈值气流内，经由控制器调整通过发动机进气道中的第二压缩机的气流。该方法包括其中调整通过第二压缩机的气流包括基于根据第一压缩机的喘振情况预定的期望的气流来命令通过第二压缩机的气流。该方法包括其中喘振状况是第一压缩机的转速振荡。该方法包括调整通过第二压缩机的气流包括基于经由传感器提供的压力或气流数据命令通过第二压缩机的气流。

在一些示例中，该方法包括其中调整通过第二压缩机的气流包括响应于第一压缩机的出口处的压力增加来降低第二压缩机的出口处的压力。该方法还包括其中调整通过第二压缩机的气流包括响应于第一压缩机的出口处的压力的降低来增加第二压缩机的出口处的压力。该方法进一步包含响应于第一压缩机处于喘振状况的阈值气流内关闭第二压缩机的旁通阀。

正如本领域普通技术人员所认识的，图4中描述的方法可以表示任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种步骤或功能可以以所示顺序执行、并行地被执行或者在一些情况下被省略。同样地，不必需要该处理顺序以实现本文所描述的目标、特征和优点，而是为了便于图示说明和描述的目的提供该处理顺序。虽然没有被明确说明，但是本领域技术人员将意识到根据使用的特定策略，所描述的步骤或方法的一个或多个可以被反复执行。另外，本文所描述的方法可以是由控制器在物理世界中所采取的措施与控制器内的指令的组合。本文所描述的至少部分控制方法和程序可以作为可执行的指令被储存在非临时性存储器内，并且可以被控制系统执行，该控制系统包括与各种传感器、致动器和其它发动机硬件组合的控制器。此外，术语抽吸器或文丘里管可以取代喷射器，因为这些装置可以以类似的方式执行。

在此结束本说明书。本领域技术人员阅读本说明书后将会想到不脱离本说明书的精神和范围的许多改变和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或可替换的燃料配置操作的单个汽缸、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以使用本说明书而得益。

Claims (18)

1.一种用于操作发动机压缩机的方法，其包含：

接收传感器数据到控制器；

基于所述传感器数据，响应于发动机进气道中的第一压缩机处于喘振状况的阈值气流内，经由所述控制器激活所述发动机进气道中的第二压缩机，其中所述第二压缩机从停用状态被激活，以及

调整所述第二压缩机的转速以在所述第二压缩机的输出处提供压力，响应于所述第一压缩机的输出处的压力降低，增加所述第二压缩机的转速以增加所述发动机进气道中的压力；以及响应于所述第一压缩机的输出处的压力增加，降低所述第二压缩机的转速以降低所述发动机进气道中的压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器数据包括所述第一压缩机两端的压力比，并且进一步包含基于所述第一压缩机的压缩机旁通阀的位置调整所述第二压缩机的转速。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器数据包括通过所述第一压缩机的气流。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一压缩机沿所述第二压缩机上游的所述发动机空气进气道被定位。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二压缩机是电驱动的压缩机。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二压缩机被控制到基于所述发动机进气道中的压力的转速。

7.一种用于操作发动机压缩机的方法，其包含：

接收传感器数据到控制器；

基于所述传感器数据，响应于发动机进气道中的第一压缩机处于喘振状况的阈值气流内，经由所述控制器调整通过发动机进气道中的第二压缩机的气流；并且

响应于所述第一压缩机处于所述喘振状况的阈值气流内关闭所述第二压缩机的旁通阀。

8.根据权利要求7所述的方法，其中调整通过所述第二压缩机的气流包括基于根据所述第一压缩机的喘振状况预定的期望的气流命令通过所述第二压缩机的气流。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述喘振状况是所述第一压缩机的转速振荡。

10.根据权利要求7所述的方法，其中调整通过所述第二压缩机的气流包括基于经由传感器提供的压力或气流数据命令通过所述第二压缩机的气流。

11.根据权利要求7所述的方法，其中调整通过所述第二压缩机的气流包括响应于所述第一压缩机的出口处的压力增加降低所述第二压缩机的出口处的压力。

12.根据权利要求7所述的方法，其中调整通过所述第二压缩机的气流包括响应于所述第一压缩机的出口处的压力降低增加所述第二压缩机的出口处的压力。

13.一种发动机系统，其包含：

发动机，其包括空气进气道；

排气驱动的压缩机，其沿所述空气进气道定位并且包括旁通阀；

电驱动的压缩机，其沿所述排气驱动的压缩机的下游的所述空气进气道安置；以及

控制器，其包括非临时性指令以响应于所述排气驱动的压缩机的即将到来的喘振的第一指示打开所述旁通阀，并且响应于所述排气驱动的压缩机的即将到来的喘振的第二指示激活所述电驱动的压缩机并且关闭所述旁通阀。

14.根据权利要求13所述的发动机系统，其中所述即将到来的喘振的第一指示发生在小于所述电驱动的压缩机的气流的所述排气驱动的压缩机的气流处，其中所述即将到来的喘振的第二指示发生在所述电驱动的压缩机的气流处。

15.根据权利要求14所述的发动机系统，进一步包含附加非临时性指令以响应于所述即将到来的喘振的第二指示调整通过所述电驱动的压缩机的气流。

16.根据权利要求15所述的发动机系统，其中调整通过所述电驱动的压缩机的气流包括基于经由传感器提供的压力或气流数据命令通过所述电驱动的压缩机的气流。

17.根据权利要求13所述的发动机系统，其中所述电驱动的压缩机从停用状态被激活。

18.根据权利要求13所述的发动机系统，其中所述即将到来的喘振的第一指示和第二指示基于所述排气驱动的压缩机的预期转速振荡。

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