CN107401453A - 用于升压压力控制的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开用于升压压力控制的方法和系统，提供用于基于海拔高度控制包含涡轮增压器和上游电动机械增压器的分级发动机系统中的升压压力的方法和系统。在较高的海拔高度下的车辆运转期间，其中用于废气门致动的真空可用性受限制，升压压力可以通过更积极地使电动机械增压器运转来提供。一旦真空储备被补充，废气门就可以被用于升压控制。

Description

用于升压压力控制的方法和系统

技术领域

本描述总体涉及用于调节分级(staged)升压发动机系统中的发动机升压压力的方法和系统。

背景技术

发动机可以利用升压装置(诸如涡轮增压器或机械增压器)进行运转，以增加进入燃烧室的质量空气流量。涡轮增压器和机械增压器利用进气压缩机压缩进入发动机的进气。另外，一个或多个进气增压装置可以被串联地或并联地分级以改善发动机升压响应。

Stewart等人在美国专利7,958,730中示出多级升压发动机的一个示例。在其中，多级串联涡轮增压器设备包含低压涡轮增压器和高压涡轮增压器，所述低压涡轮增压器和高压涡轮增压器被协调以通过调整涡轮增压器速度来维持至少一个运转参数。低压涡轮增压器允许迅速加速以补偿高压涡轮增压器的缓慢加速(也被称为涡轮迟滞)。任一涡轮增压器的压缩机速度可以通过打开和关闭对应的废气门来调节。废气门可以具有用于更好可控性和燃料经济性的主动真空致动。

然而，发明人在此已经认识到此类发动机系统的潜在问题。作为一个示例，废气门运转可以在海拔高度下的发动机运转期间受到限制。具体地，因为环境(大气)压力在较高的海拔高度下下降，所以耦接至废气门的压力罐中可用的储备真空量会减少。问题在下坡行进后的上坡行进期间可能被加重。在下坡制动期间，也为真空致动器的制动系统可以消耗显著量的储备真空。因此，在随后的上坡踩踏板事件期间，当废气门关闭被请求时，不可能存在足够的可用真空。这能够导致废气门被部分地关闭而非被完全关闭，以及瞬时升压发动机性能的损失。

发明内容

发明人在此已经认识到由电动马达驱动的机械增压器压缩机提供的电动升压能够对分级发动机系统中的升压压力有基本上立即的影响。电动升压能够在废气门不足时的状况下被有利地用来补充升压。在一个示例中，以上问题可以通过一种用于升压发动机的方法来至少部分地解决，该方法包含：使第一上游压缩机和第二下游压缩机中的每一个加速以为活塞发动机提供压缩空气流，所述第一压缩机由电动马达驱动，所述第二压缩机由涡轮驱动；以及响应于车辆运转的海拔高度调而调整所述第一压缩机的运转。以此方式，电动升压可以在废气门真空受限制时的状况下被用于升压控制。

作为一个示例，包括由电动马达驱动的压缩机的电动机械增压器可以被分级在包括由排气涡轮驱动的压缩机的涡轮增压器的上游。真空致动的废气门阀可以跨过排气涡轮被耦接。为了减少涡轮迟滞，当涡轮增压器压缩机加速自旋时，电动机械增压器可以被瞬间运转为提供升压压力。此外，在废气门真空不足并且废气门性能受限制的踩踏板事件期间(诸如在较高的海拔高度下)，电动机械增压器可以被运转以改善升压压力控制。例如，电动机械增压器的电动马达的前馈和反馈增益可以根据环境压力(或海拔高度)而被更积极地调节。这可以包括使电动马达在较高的海拔高度下运转较长的持续时间和/或以较高的输出运转。此外，跨过机械增压器耦接的旁通阀可以被保持更关闭达较长的持续时间，以增加通过机械增压器压缩机的气流。因此，废气门也可以在较高的增益调节的情况下被运转。电动机械增压器运转可以被继续，直至海拔高度降低或可用的储备真空超过期望的废气门致动所需的量。此后，废气门可以被关闭以使涡轮自旋，并且电动升压可以被降低或被中断，而涡轮增压器升压被增加。

以此方式，在较高的海拔高度下的升压发动机性能能够被改善。在涡轮增压器废气门具有降低的性能时的状况下使电动机械增压器运转以为发动机提供升压空气的技术效果是：能够更快地为发动机提供期望的升压气流。另外，通过更积极地关闭电动机械增压器旁通阀(例如，在较高的关闭程度下并且在较长的持续时间内)，通过机械增压器的气流并且由此机械增压器输出可以增加。因此，在升高的海拔高度下踩踏板事件时到扭矩的时间能够被改善。通过更积极地调节机械增压器控制回路直至废气门的真空不足消失，升压压力可以被更快且更准确地调节。另外，废气门控制回路可以被更积极地调节。总的来说，升压压力跟踪被改善。

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随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示出具有多级充气升压装置的升压发动机系统的示例实施例。

图2示出图示可以被实施以调节包含电动机械增压器和涡轮增压器的发动机系统中的发动机升压压力的程序的高水平流程图。

图3A-3B示出可以被用来在废气门运转受限制的海拔高度下的车辆运转期间利用电动机械增压器改善瞬时升压响应的示例调整。

具体实施方式

以下描述涉及涉及用于改善具有分级升压装置的发动机系统中(诸如图1的升压发动机系统中)的升压控制的系统和方法，其中涡轮增压器分级在电动机械增压器的下游。控制器可以被配置为执行程序(诸如图2的示例程序)，以在可用于致动涡轮的废气门阀的真空受限制时的状况下(诸如在较高的海拔高度下的发动机运转期间)使用电动机械增压器来提供期望的升压压力。参考图3A-3B，其示出协调跨过电动机械增压器和废气门阀的调整的示例升压控制运转。以此方式，在较高的海拔高度下的瞬时升压响应可以被改善。

图1示意性地示出包括发动机10的示例发动机系统100的多个方面。发动机10可以被耦接在推进系统(诸如道路车辆)中。

在所描绘的实施例中，发动机10是包括多级升压装置的升压发动机。具体地，发动机10包括被分级在第二升压装置13上游的第一升压装置15。该构造导致(第二升压装置的)第二压缩机114在第一压缩机110的下游被设置在发动机进气通道42中。在该示例中，第二升压装置是涡轮增压器13，而第一升压装置是电动机械增压器15。下游涡轮增压器13可以能够产生比机械增压器15更高的升压压力。在本文中，下游压缩机大于上游压缩机。例如，下游涡轮增压器压缩机可以具有较大的惯性、较大的流动面积等，并且因此相比于机械增压器的上游压缩机，可以能够在较长的持续时间内提供更大量的升压压力。

电动机械增压器15包括由电动马达108驱动的第一压缩机110。马达108由车载能量存储装置(诸如系统电池106)提供功率。电动马达108被运转为基于期望的升压压力提供输出(例如，马达速度)。例如，电动马达可以被自旋以增加第一压缩机的旋转速度(使第一压缩机加速)。第一压缩机110可以通过降低电动马达108的马达速度(诸如通过减少从电池供应给马达的功率)来减速。第二压缩机114由排气涡轮116来驱动。

新鲜空气沿着进气通道42经由空气净化器112被引入发动机10。空气然后流至第一压缩机110。由第一压缩机110压缩的空气然后被递送到第二压缩机114。在选定的状况下，如在下面详述的，空气可以绕过机械增压器15，并且然后借助于调整电动机械增压器旁通阀(ESBV)62的开度通过第一压缩机旁路60被引导到涡轮增压器13。

涡轮增压器13包括由排气涡轮116驱动的第二压缩机114。第二压缩机114被示为经由轴19被机械地耦接至涡轮116的涡轮增压器压缩机，所述涡轮116通过使发动机排气膨胀而被驱动。在一个实施例中，涡轮增压器可以是双涡管装置。在另一实施例中，涡轮增压器可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮几何形状根据发动机工况被主动地改变。在第二压缩机114的压缩机入口处接收的新鲜空气被引入发动机10。由第二压缩机114压缩的空气可以借助于调整压缩机再循环阀(CRV)72的开度通过第二压缩机旁路70从压缩机114的出口被再循环至入口。CRV 72可以是连续可变阀，并且增加再循环阀的开度可以包括致动(或激励)阀的螺线管。在一个示例中，CRV 72可以被打开以使升压的进气再循环，从而减少第二压缩机114处的压缩机喘振。

阀62和阀72中的一个或两个可以是连续可变阀，其中阀的位置从完全关闭位置连续可变到完全打开位置。替代地，压缩机再循环阀72可以被配置为连续可变阀，而压缩机旁通阀62被配置为开闭阀。

如图1所示，第二压缩机114通过增压空气冷却器(CAC)18(在本文中也被称为中间冷却器)被耦接至节流阀20。节流阀20被耦接至发动机进气歧管22。压缩的空气充气从第二压缩机流过增压空气冷却器18和节流阀至进气歧管。例如，增压空气冷却器可以是空气到空气或空气到水的热交换器。在图1中示出的实施例中，进气歧管内的空气充气的压力通过歧管空气压力(MAP)传感器124来感测。

应当认识到，如在本文中使用的，第一压缩机指的是分级压缩机的上游，而第二压缩机指的是分级压缩机的下游。在一个非限制性示例中，如所描绘的，第二下游压缩机是涡轮增压器压缩机，而第一上游压缩机是机械增压器压缩机。然而，升压装置的其他组合和构造可以是可能的。

一个或多个传感器可以被耦接至第二压缩机114(如图所示)和/或第一压缩机110(未示出)的入口。例如，温度传感器55可以被耦接至入口，用于估计压缩机入口温度。作为另一示例，压力传感器56可以被耦接至入口，用于估计进入压缩机的空气充气的压力。其他传感器可以包括例如空燃比传感器、湿度传感器等。在其他示例中，压缩机入口状况(诸如湿度、温度等)中的一个或多个可以基于发动机工况被推测。传感器可以估计在压缩机入口处从进气通道接收的进气以及从CAC的上游被再循环的空气充气的状况。一个或多个传感器也可以在压缩机114和压缩机110的上游被耦接至进气通道42，用于确定进入压缩机的空气充气的成分和状况。这些传感器可以包括例如歧管空气流量传感器57(用于估计进入压缩机的充气的质量流量)和大气压力传感器54(用于估计进入压缩机的充气的环境压力或大气压力(BP))。因此，大气压力传感器的输出可以反映车辆运转的海拔高度，BP随着海拔高度增加而下降。

进气歧管22通过一系列进气门(未示出)被耦接至一系列燃烧室30。燃烧室经由一系列排气门(未示出)被进一步耦接至排气歧管36。在所描绘的实施例中，示出了单个排气歧管36。然而，在其他实施例中，排气歧管可以包括多个排气歧管区段。具有多个排气歧管区段的构造可以使得来自不同燃烧室的排出物能够被引导到发动机系统中的不同位置。

在一个实施例中，排气门和进气门中的每一个可以被电动地致动或控制。在另一实施例中，排气门和进气门中的每一个可以是凸轮致动或控制的。不论是被电动地致动还是被凸轮致动，如果需要，排气门和进气门打开和关闭的正时可以针对期望的燃烧和排放控制性能被调整。

燃烧室30可以经由燃料喷射器66被供应一种或多种燃料，诸如汽油、醇燃料混合物、柴油、生物柴油、压缩天然气等。燃料喷射器66可以被配置为经由直接喷射、进气道喷射、节气门阀体喷射、或其任何组合向燃烧室供应燃料。在燃烧室中，燃烧可以经由火花点火和/或压缩点火开始。

来自一个或多个排气歧管区段的排气被引导到涡轮116以驱动涡轮，进而驱动第二压缩机114。当增加的涡轮扭矩被期望时(诸如当增加的升压压力被期望来自第二压缩机114时)，耦接在废气门通道90中的废气门阀92(在本文中也被称为“废气门”)可以被致动到更关闭的位置(例如，完全关闭)，以引导较大部分的排气流通过涡轮。同样地，当减少的涡轮扭矩被期望时，废气门阀92可以被致动到更打开位置(例如，完全打开)，以经由废气门通道90将至少一些排气压力从涡轮的上游倾倒(dump)到涡轮下游的位置处。

在描绘的示例中，废气门阀92是真空致动的，并且被耦接至真空源98。在一个示例中，真空源98是真空罐。具体地，废气门阀致动利用来自真空源98的真空实现。因此，发动机可以包括利用来自真空源98的真空致动的一个或多个附加真空致动器96。一个或多个附加真空致动器96可以包括例如用于制动车辆车轮的制动助力器、用于从燃料系统滤罐净化燃料蒸汽的滤罐净化阀、辅助系统等。因此，真空源中可用的储备真空量会受车辆运转的海拔高度影响，真空源中可用的真空水平随着海拔高度增加而下降(即，随着BP下降)。压力传感器或真空传感器(未示出)可以被耦接至真空源，以便估计可用于致动各种真空致动器和废气门阀的真空量。替代地，真空水平可以基于发动机工况和致动器使用来推测。

来自涡轮和废气门的组合流然后流过排放控制装置170。一般来说，一个或多个排放控制装置170可以包括一个或多个排气后处理催化剂，所述排气后处理催化剂被配置为催化地处理排气流，并且由此减少排气流中的一种或多种物质的量。例如，一个排气后处理催化剂可以被配置为当排气流稀时从排气流捕集NOx，并且当排气流富时减少捕集的NOx。在其他示例中，排气后处理催化剂可以被配置为使NOx不成比例或在还原剂的帮助下选择性地还原NOx。在其他示例中，排气后处理催化剂可以被配置为氧化排气流中残余的碳氢化合物和/或一氧化碳。具有任何这种功能性的不同排气后处理催化剂可以被单独或一起布置在涂层或排气后处理阶段中的其他地方。在一些实施例中，排气后处理阶段可以包括被配置为捕集并氧化排气流中的碳烟颗粒的可再生碳烟过滤器。

来自排放控制装置170的经处理的排气的全部或部分可以经由排气管道35被释放到大气。然而，取决于工况，一些排气可以经由包括EGR冷却器和EGR阀的EGR通道(未示出)被替代地转移到进气通道。EGR可以被再循环至第一压缩机110、第二压缩机114或两者的入口。

在存在驾驶员扭矩需求的增加时的选定状况下(诸如在从在没有升压的情况下的发动机运转到在具有升压的情况下的发动机运转时的踩踏板期间)，涡轮迟滞能够发生。这是由于驱动第二压缩机114的涡轮的加速自旋的延迟。为了减少这种涡轮迟滞，当涡轮正在加速自旋时，机械增压器15可以被启用。具体地，废气门可以被关闭，以引导更多排气流通过涡轮。因此，当涡轮116加速自旋时，期望的升压压力能够利用来自上游机械增压器压缩机110的电动升压来提供。启用机械增压器包括从电池106汲取能量以使马达108自旋，由此使第一压缩机110加速。电动马达输出(例如，速度)可以被选择以提供产生期望的升压压力的第一压缩机速度。此外，旁通阀62可以被关闭，以便使得被吸入进气通道的较大部分空气能够流过第一压缩机110并且被第一压缩机110压缩。由于其较小尺寸，第一压缩机110能够被迅速地加速自旋，使得瞬时正升压压力能够响应于升压需求的突然增加而被提供。然而，由于系统电池的有限电荷，第一压缩机仅能够被旋转短持续时间，在此期间涡轮需要被加速自旋。当第一压缩机正在加速时，旁通阀62可以基于马达速度(或第一压缩机速度)而被间歇地打开以降低第一压缩机下游和第二压缩机上游的电动升压过调(overshoot)。当涡轮已经充分地加速自旋并且能够驱动第二压缩机114时，第一压缩机可以通过禁用马达108来减速。此外，旁通阀62可以被打开，以便使得较大部分进气能够被引导到第二压缩机114同时绕过第一压缩机110。

因此，由于废气门阀92是真空致动的，可以存在当升压需求增加但是废气门阀由于真空源处的不足的真空储备而不能被致动为关闭时的状况。例如，在较高的海拔高度下的车辆运转期间，真空可用性会由于较低的大气压力而被降低。如果废气门阀致动在另一真空致动器的致动之后被立即需要，则问题会加重。作为一个示例，在高海拔高度下的下坡行进期间，真空可以被用于下坡制动。在随后的上坡行进下的踩踏板期间，可能存在不足的真空可用于到完全关闭位置的废气门阀致动。如果不足的真空被用来将废气门阀致动到部分关闭位置，则瞬时发动机性能可以退化。在如在图2处详述的此类状况下，当真空储备被补充时，电动升压可以被用来提供瞬时升压压力。具体地，当存在不足的真空时，废气门阀可以不被致动(例如，废气门阀可以保持打开)，并且相反，电动机械增压器可以通过从电池106汲取能量使马达108自旋以由此使第一压缩机110加速而被启用。电动马达输出(例如，速度)可以被选择以提供产生升压压力以满足驾驶员需求的第一压缩机速度。此外，旁通阀62可以被关闭，以便使得增加的气流能够通过第一压缩机。驾驶员需求此时可以经由机械增压器来满足。因此，真空源可以被补充。一旦存在足够的真空用于所需的废气门致动，废气门就可以被致动为关闭并且涡轮就可以被加速自旋。一旦涡轮速度足够高以支持第二压缩机114的旋转，第一压缩机110就可以被减速，并且驾驶员需求此后可以经由涡轮增压器来满足。

机械增压器压缩机的增益调节也可以基于车辆运转的海拔高度来调整，如参考图2详述的。例如，当可用于废气门致动的真空受限制时(诸如当在较高的海拔高度下存在驾驶员需求的增加时)，机械增压器运转可以在较高的增益调节(例如，高于缺省)的情况下被控制(包括机械增压器升压控制的前馈和反馈分量)，以更快地减小升压误差。这可以包括使机械增压器的电动马达在较长的持续时间内和/或以较高的输出速度运转。此外，当使机械增压器的第一压缩机加速时，废气门的调节也可以在较高(例如，高于缺省)的增益调节的情况下被调整，使得废气门可以在电动机械增压器运转期间被更积极地调节。

发动机系统100可以进一步包括控制系统14。控制系统14被示为从多个传感器16(在本文中描述的传感器的各种示例)接收信息，并且向多个致动器81(在本文中描述的致动器的各种示例)发送控制信号。作为一个示例，传感器16可以包括位于排放控制装置上游的排气传感器126、MAP传感器124、BP传感器54、排气温度传感器128、排气压力传感器129、压缩机入口温度传感器55、压缩机入口压力传感器56和MAF传感器57。诸如附加压力、温度、空燃比和成分传感器的其他传感器可以被耦接至发动机系统100中的各种位置。致动器81可以包括例如用于节气门20的致动器、压缩机再循环阀72、ESBV 62、电动马达108、废气门阀92、燃料喷射器66和真空致动器96。控制系统14可以包括控制器12。控制器12从各种传感器接收输入数据、处理输入数据并且基于接收到的信号和存储在控制器的存储器上的指令而采用各种致动器。控制器可以基于对应于一个或多个程序(诸如在本文中关于图2描述的示例控制程序)被编程在其中的指令或代码、响应于已处理的输入数据而采用致动器。作为一个示例，控制器12可以从被耦接至真空源的大气压力传感器和压力传感器接收输入。然后，响应于驾驶员需求，控制器可以基于(来自压力传感器的)低真空可用性和(来自BP传感器的)高海拔高度的指示调整机械增压器的电动马达的输出以提供驾驶员需求。

以此方式，图1的部件实现一种发动机系统，其包含：发动机，其具有进气装置；第一进气压缩机，其由电动马达驱动，所述马达由电池提供动力；第二进气压缩机，其由排气涡轮驱动，所述第二压缩机沿着所述进气装置被设置在所述第一压缩机的下游；旁路，其包括跨过所述第一压缩机耦接的旁通阀；废气门，其包括跨过所述排气涡轮耦接的真空致动的废气门阀，所述废气门阀被耦接至真空源；大气压力传感器，其用于估计环境压力；以及控制器。所述控制器可以配置为具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令：响应于当所述环境压力较低时的驾驶员需求，估计满足所述驾驶员需求所需的废气门阀致动；估计提供所述废气门阀致动所需的所述真空源中的真空水平，所述真空水平基于所述驾驶员需求并且进一步基于所述环境压力来估计；使所述第一压缩机在所述废气门阀未被致动并且所述旁通阀被关闭的情况下加速以满足所述驾驶员需求，直至所述真空源在所述估计的真空水平之上；以及然后使所述第一压缩机减速、打开所述旁通阀并且致动所述废气门阀。作为一个示例，使所述第一压缩机加速包括在高于缺省的增益调节的情况下前馈和反馈调整所述电动马达的运转以将所述电动马达的输出增加至较高水平达较长的持续时间，并且其中致动所述废气门阀包括将所述废气门阀致动到更关闭位置。所述控制器可以进一步包括用于以下的指令：响应于当所述环境压力较高时的驾驶员需求，使所述第一压缩机在所述旁通阀被关闭并且所述废气门阀被致动为打开的情况下加速以满足所述驾驶员需求，直至涡轮速度在阈值速度之上；以及然后使所述第一压缩机减速、打开所述旁通阀并且在所述废气门被关闭的情况下增加所述第二压缩机的速度以增加到所述发动机的气流。所述控制器可以进一步包括用于以下的指令：响应于当使所述第一压缩机加速时的升压压力过调，间歇地打开所述旁通阀。

现在转向图2，其示出用于使具有耦接至下游涡轮增压器压缩机的上游机械增压器压缩机的分级升压发动机系统运转的示例程序200。响应发动机升压需求的改变，该程序可以基于环境压力调整上游机械增压器的输出。用于执行方法200和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如在上面参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据在下面描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机运转。作为一个示例，控制器可以向耦接至第一上游压缩机的电动马达发送信号，以使压缩机加速并且由此增加升压压力。在该示例中，第一压缩机是机械增压器压缩机，而第二压缩机是涡轮增压器压缩机，第一压缩机在进气通道中被设置在第二压缩机的上游。

在202处，该方法包括确定发动机工况，诸如发动机转速、踏板位置、操作者扭矩需求、环境状况(环境温度、环境或大气压力、环境湿度)、发动机温度等。在204处，该方法包括基于发动机工况(包括至少基于环境压力)估计真空储备(或真空源，诸如真空罐)中可用的真空水平。真空水平可以进一步基于发动机真空致动器的之前致动。此外，真空水平可以基于耦接至真空罐的压力传感器的输出。

在206处，基于发动机工况，可以确定升压压力是否被需要。在一个示例中，升压可以在中-高发动机负荷下被需要。在另一示例中，升压可以响应于操作者踩踏板或驾驶员扭矩需求的增加而被需要。如果升压不被需要，诸如当发动机负荷低或驾驶员扭矩需求低时，则该方法移动到208，其中发动机在自然吸气的情况下运转，并且该方法结束。

如果升压被需要，则该方法包括在210处确定废气门致动是否是可能的。因此，废气门阀可以利用从真空源汲取的真空来致动。因此，在一个示例中，如果真空源中的真空水平(如在204处估计的)在阈值之上，则废气门致动可以是可能的。阈值可以基于车辆/发动机运转的海拔高度，阈值随着海拔高度增加而被降低。阈值可以进一步基于所需的废气门致动量。例如，基于升压需求，控制器可以确定使涡轮增压器涡轮加速自旋所需的废气门致动的程度(在本文中废气门关闭的程度)。控制器然后可以计算废气门致动的经确定的程度所需的真空量，并且相应地调整阈值。控制器可以进一步比较所需的真空量与可用真空，以确定所需的废气门致动是否是可能的。如果可用真空多于所需量，则废气门致动是可能的。否者，如果可用真空少于所需量，则废气门致动是不可能的。在另一示例中，如果所需的废气门致动量较大(诸如响应于较大的升压需求)，则可用的真空量可能是不足的。

如果废气门致动不是可能的，则在212处，废气门不被致动。例如，废气门可以被维持打开。在213处，该方法包括：响应于驾驶员需求的增加，使被分级在(TC的)第二压缩机上游的(ES的)第一压缩机加速，以为活塞发动机提供压缩空气流。在本文中，第一压缩机由电动马达驱动，而第二压缩机由排气涡轮驱动。该方法可以进一步包括：关闭耦接在跨过第一压缩机的旁路中的电动机械增压器旁通阀(诸如图1的ESBV62)以增加通过第一压缩机的气流。通过启用电动机械增压器(ES)并且关闭旁通阀，电动机械增压器能够被用来在存在不足的真空用于致动废气门时的状况下响应于驾驶员需求而迅速提供瞬时升压压力。当使第一压缩机加速时，耦接在跨过涡轮的废气门通道中的废气门阀被保持在更打开位置中。因此，如果废气门不被致动(或仅被部分地致动)，则涡轮不能加速自旋至期望的速度，并且不能驱动第二压缩机。因此，瞬时响应会退化。通过依赖于机械增压器在那些状况下提供升压，瞬时升压响应被改善。

使第一压缩机加速包括经由电动马达利用从电池汲取的功率使第一压缩机自旋。例如，第一压缩机可以通过借助于从控制器向致动器发送控制信号来调整被耦接至机械增压器的电动马达的机电致动器以使马达以较高速度旋转而被自旋。第一压缩机响应于升压需求(升压需求的增加)而以一速度被加速，而跨过电动机械增压器耦接的ESBV被保持关闭以使所有进气流过第一压缩机。以此方式，压缩空气经由第一压缩机被提供给发动机。此时，升压需求可以单独经由机械增压器压缩机来满足。

在214处，该方法包括调整第一压缩机的调节以及旁通阀的调节，所述调节基于车辆运转的海拔高度来调整。特别地，第一压缩机和ESBV可以在高海拔高度运转下被更积极地调节。海拔高度可以基于BP传感器的输出来推测。所述调整可以包括：当海拔高度较高(例如，高于阈值海拔高度)时，使第一压缩机在高于缺省的增益调节的情况下运转，并且当海拔高度较低(例如，低于阈值海拔高度)时，使第一压缩机在缺省调节的情况下运转。特别地，更积极的前馈和反馈增益可以被应用，并且更保守的涡轮增压器能力模型可以被使用。作为一个示例，更积极地使第一压缩机加速可以包括：在高于缺省的增益调节的情况下前馈和反馈调整驱动第一压缩机的电动马达的运转，以将电动马达的输出增加至较高的水平和/或以使电动马达运转较长的持续时间。当海拔高度较高时，使第一压缩机在高于缺省的增益调节的情况下运转可以包括使电动马达在较高的输出的情况下运转、使电动马达运转较长的持续时间、使第一压缩机在较高的加速速率的情况下加速和使第一压缩机在较高的海拔高度下加速至较高的速度中的一个或多个。

此外，如果真空可用于制动废气门，则控制器也可以使废气门阀在高于缺省的增益调节的情况下运转同时使第一压缩机加速。

在215处，该方法包括响应于当使第一压缩机加速时的升压压力过调而间歇地打开旁通阀同时维持废气门阀被关闭。即，ESBV被打开以解决电动升压过调。如果确定电动机械增压器下游和涡轮增压器压缩机上游的升压压力高于期望的升压压力，则电动机械增压器升压过调可以被确认。发明人在此已经认识到电动机械增压器的积极使用能够被有利地用来减少到达扭矩的时间和涡轮迟滞。然而，相同的积极使用还能够使实际的升压压力超过期望的升压压力。这种过调能够利用对ESBV开度的调整来解决。如果电动机械增压器升压压力高于期望的压力，则电动机械增压器升压压力能够通过增加ESBV的开度以减少通过第一压缩机的气流来控制。在一个示例中，ESBV被瞬间移动到完全打开位置以减小升压过调。在替代示例中，ESBV被部分地打开。因此，由于硬件限制，制动被耦接至机械增压器的电动马达会是不可能的。因此，通过响应于升压压力过调而增加ESBPV开度，通过电动机械增压器压缩机的气流能够被迅速地减少，从而使得由电动机械增压器提供的升压压力能够被基本上立即降低。当ESBPV被打开以将电动机械增压器升压压力降至期望的升压压力时，电动机械增压器也可以例如被减速至能够提供期望的升压压力的压缩机速度，而无需更少过调。以此方式，利用对电动机械增压器压缩机速度和ESBV开度的调整的组合，目标升压压力能够被较快地到达并且具有较少的升压误差。

在电动机械增压器包括用于制动的硬件的替代示例中，第一压缩机可以响应于升压过调借助于通过电动马达施加负扭矩(诸如通过使用磁力制动器)而被减速。

应当认识到，虽然描绘的示例表明响应于废气门阀致动是不可能的而使第一压缩机加速，但是在替代示例中，第一压缩机运转可以响应于废气门位置的持续不足的存在而被启用。例如，基于升压需求，控制器可以确定期望的废气门位置。此外，基于真空源中的真空可用性和环境压力，控制器可以确定利用可用真空可实现的实际废气门位置。如果存在不足(即，期望的_废气门_位置–实际的_废气门_位置高于阈值)，则第一压缩机可以被启用。

当第一压缩机被用来满足驾驶员需求时，真空源可以被补充。该方法从215移动到216，以确定真空源是否已经被充分补充和废气门致动现在是否是可能的。如果否，则该方法返回到212，并且继续使第一压缩机加速并利用电动升压来满足驾驶员需求，直至真空源中的真空水平在阈值之上。即，只要废气门位置存在不足，第一压缩机运转就可以保持被启用。

如果真空已经被补充，诸如在真空源中的真空水平在阈值之上之后，则该方法移动到220，其中该程序包括将废气门阀致动到较小打开位置，以驱动较大部分排气通过涡轮增压器涡轮并使涡轮增压器涡轮加速。通过减小废气门的开度，通过涡轮的排气质量流量被增加，这反过来加快涡轮的自旋，进而使(第二)涡轮增压器压缩机加速。在一个示例中，一旦足够的真空可用，废气门可以基于驾驶员需求而被致动到期望的位置。例如，废气门阀可以被致动为完全关闭，由此加快涡轮加速自旋。因此，当涡轮正在加速自旋时，第一压缩机可以继续被运转为提供升压需求。

返回到210，如果废气门致动由于足够的真空可用于将废气门致动到期望的位置(基于驾驶员需求)而是可能的，则在218处可选地，电动机械增压器可以被启用以提供瞬时升压响应。例如，电动机械增压器可以在升压需求被接收同时涡轮未正在自旋并且第二压缩机未被启用(诸如当升压需求较大时，或当升压要求是从未升压状况(例如，从无升压到升压的踩踏板)开始时)的状况下被启用。如先前讨论的，较小尺寸的电动机械增压器能够被迅速地加速以提供瞬时升压压力，直至涡轮加速自旋并且涡轮增压器压缩机能够提供期望的升压压力。电动机械增压器的使用会受被用来使电动机械增压器的电动马达自旋的电池的能力(例如，电荷状态)限制。因此，电动机械增压器可以被用来提供迅速但是瞬时的正升压压力量，而涡轮增压器涡轮加速自旋以驱动较大的涡轮增压器压缩机。另外，在218处，ESBV可以被关闭或被移动到更打开位置以引导较大气流通过第一压缩机。

然而，在其他示例中，涡轮可以已经正在自旋，并且第二压缩机可以已经被启用。在此类状况下，电动机械增压器可以不被启用。例如，电动机械增压器可以保持被禁用，并且ESBV可以在升压需求被接收同时在涡轮已经正在自旋并且第二压缩机被启用(诸如当升压需求较小时，或当升压需求从升压状况(例如，从较低升压到较高升压的踩踏板)开始时)的状况下被保持打开。在此类状况下，来自第一压缩机的升压帮助不被需要。

当使第一压缩机加速时，如之前在215处讨论的，ESBV可以在由于电动机械增压器的更积极使用而在电动升压过调的情况下被间歇地打开，以便减少到扭矩的时间和涡轮迟滞。

在220处，跨过涡轮增压器的排气涡轮耦接的废气门阀可以被致动为关闭(或开度可以被减小)，以驱动较大部分的排气通过涡轮增压器涡轮，由此加快涡轮加速自旋。

在222处，确定涡轮增压器涡轮速度是否大于涡轮增压器能够维持升压需求的阈值速度(诸如是否在阈值速度之上)。如果否，则虽然涡轮继续加速自旋，但是在224处第一压缩机(机械增压器)的运转被维持，其中电动机械增压器压缩机继续满足升压需求。此外，ESBV被保持关闭(例如，被完全关闭)，并且该程序结束。

如果涡轮增压器涡轮速度在阈值速度之上，则在226处，电动机械增压器被减速，并且ESBV的开度被增加。在一个示例中，ESBV被移动到完全打开位置，使得进气气流能够被引导到涡轮增压器压缩机同时绕过机械增压器压缩机。由于涡轮增压器能够维持升压需求，电动机械增压器可以被禁用，以便避免耗尽为电动机械增压器的马达提供动力的电池。通过打开ESBV，电动机械增压器可以被绕过，从而允许电动机械增压器减速而不限制气流通过进气路径。

在228处，该方法包括使由第二下游压缩机(涡轮增压器压缩机)压缩的进气流入发动机同时绕过第一上游压缩机(机械增压器压缩机)。在本文中，第二压缩机可以经由涡轮来加速。此时，升压需求可以单独经由涡轮增压器压缩机来满足。该方法然后结束。

在描绘的示例中，一旦存在足够真空用于废气门阀致动并且在涡轮速度足够高以支持升压需求之后，电动机械增压器就被减速。然而，在其他示例中，在真空源中的真空水平在阈值之上之后，控制器可以使第一压缩机减速、打开旁通阀并且将废气门阀致动到较小打开位置，废气门阀的打开的程度基于驾驶员需求(的增加)。

以此方式，电动机械增压器可以被用来改善真空致动的废气门阀在较高的海拔高度下的控制，由此改善在较低的大气压力下的升压控制。

现在转向图3A-3B，示例映射图300和350示出在ESBV控制和电动机械增压器速度控制的情况下利用废气门阀(WG)的协调运转的升压压力控制的示例时间线。水平轴线(x-轴线)表示时间，并且竖直标记t1-t2识别用于升压压力控制的重要时间。曲线302相对于制动器踏板位置(pp)的变化(虚线303)示出加速器踏板位置随着时间的变化。曲线304示出升压压力随着时间的变化。曲线306示出涡轮增压器涡轮速度随着时间的变化。曲线308示出废气门开度随着时间的变化。当被打开时，废气门允许排气绕过涡轮增压器的涡轮，因此降低涡轮增压器涡轮的速度。曲线310示出电动机械增压器压缩机速度的变化。曲线312示出耦接至废气门和制动助力器的真空源中可用的真空水平的改变。曲线314示出跨过电动机械增压器耦接的电动机械增压器旁通阀(ESBV)的位置的改变。ESBV被打开以允许进气绕过电动机械增压器，或被关闭以引导空气通过电动机械增压器。曲线316示出车辆运转的海拔高度的改变。

在时间t1之前，由于较低的驾驶员需求(曲线302)，发动机正在没有升压的情况下(曲线304)运转。因而，由于通过涡轮的排气流不被需要，废气门被维持打开(曲线308)。此外，电动机械增压器(ES)不被运转(曲线310)，并且ESBV被打开(曲线314)，使得进气气流绕过ES。此时，真空源中的真空水平(曲线312)高，因为真空致动器未被致动。此外，车辆运转的海拔高度较高(曲线316)。

在时间t1处，操作者踩踏板，从而使发动机从在自然吸气的情况下的发动机运转移动到在升压的情况下的发动机运转。发动机升压压力可以响应于踩踏板事件通过致动电动马达以增加电动机械增压器速度来增加。同时，ESBV被关闭以输送更多空气通过机械增压器压缩机。同时，废气门开度被减小，以使更多排气流过涡轮增压器涡轮并加快涡轮加速自旋。真空致动的废气门的致动导致真空源处的真空水平的小下降。通过响应于踩踏板事件而使较小的电动机械增压器压缩机运转，升压压力能够被迅速地增加以在涡轮加速自旋时满足驾驶员需求。因此，如果电动机械增压器压缩机未进行自旋，则由于涡轮加速自旋的延迟，可能已经存在涡轮迟滞(实际的升压压力到期望的升压压力的延迟)，如在虚曲线305处描绘的。具体地，相比于期望的升压压力在t3附近被提供的涡轮迟滞情况，通过使电动机械增压器运转，期望的升压压力在t2处被提供。

在时间t1与时间t2之间，当经由电动机械增压器使压缩空气流至发动机时，升压压力可以过调。特别地，减少涡轮迟滞的积极的电动机械增压器运转也能够导致机械增压器压缩机下游的实际升压压力瞬间超过期望的升压压力。为了解决这种升压压力过调，ESBPV在持续时间d1内被打开(在描绘的示例中被完全打开)，以将气流引导到发动机而绕过机械增压器。打开ESBPV可以减少正在经过并且正在由机械增压器压缩机压缩的气流量，由此基本上立即降低由电动机械增压器提供的升压压力。同时，电动机械增压器速度可以被降低以更好地匹配期望的升压压力。因为调整ESBV开度可以在机械增压器过调期间导致升压压力的基本上立即降低，随着电动机械增压器被加速(从时间t1到t2)，ESBV可以以高于缺省的增益调节被致动。由于以高于缺省的增益调节将ESBV致动，机械增压器过调在程度和持续时间上被降低。因此，在不存在ESBV调整的情况下，较大且较长的升压压力过调可以发生，如在虚线311处示出的。该较长且较大的升压压力过调将会引起过多扭矩被递送，从而导致操控性问题。在持续时间d1结束的时候，电动机械增压器过调已经通过ESBV致动被降低，因此ESBV被关闭。此外，由于涡轮仍然未充分加速自旋，压缩空气经由电动机械增压器到发动机的流动被继续。

应当认识到，虽然ESBV被描绘为可在完全打开与完全关闭位置之间移动的开/闭阀，但是在替代示例中，ESBV可以是其位置可调整到完全打开与完全关闭位置之间的任何位置并且包括完全打开和完全关闭位置的可变阀。在这样的情况下，ESBV开度可以响应于升压压力过调而被增加，使得具体量的气流可以在过调期间绕过电动机械增压器，使得产生的升压压力等于期望的升压压力。电动机械增压器压缩机速度可以响应于升压误差而被调整到期望的压缩机速度，并且ESBV开度可以被调整以将产生的升压压力维持在期望的升压压力。

在时间t2处，涡轮增压器涡轮速度达到期望的涡轮速度，在期望的涡轮速度下，可以提供期望的升压压力而无需来自电动机械增压器的辅助。一旦涡轮充分加速自旋，废气门就可以被致动以增加开度，废气门在(比缺省)更高的增益调节的情况下被致动以维持升压压力。致动可以导致真空源处的真空水平的另一下降。为了节省电动机械增压器电池电荷，一旦涡轮加速自旋，ESBV就被打开，并且电动机械增压器被减速。此后，可以使压缩空气流入发动机以经由涡轮增压器压缩机来满足驾驶员升压需求，而不需要来自机械增压器的电动升压帮助。

另外，在t2处，车辆移动到较高的海拔高度，较高的海拔高度导致大气压力的下降并且由此导致真空源中的可用真空的对应下降。

在t2与t3之间，驾驶员需求下降，但是升压压力仍然被需要。由于涡轮已经加速自旋，废气门被致动为更打开以降低涡轮速度，同时经由涡轮增压器压缩机提供升压需求。废气门的致动引起真空水平进一步下降。

在t3处，车辆到达下坡节段并且在下坡行进期间(从t3到t4)，加速器踏板被释放，而制动器踏板(曲线303)被按压。由于制动器踏板的致动，使用来自真空源的显著量的真空的制动助力器被致动。此外，废气门被致动为更打开，使得更多排气流绕过涡轮。因此，响应于驾驶员需求的下降，升压压力被降低。在下坡节段结束的时候，在t4处，真空源中的真空水平低。

在t4处，车辆到达上坡节段并且操作者踩踏板以请求升压。响应于升压需求，涡轮需要被加速自旋以驱动涡轮增压器压缩机，为此废气门需要被致动为关闭。然而，由于真空在前面的制动事件期间的耗尽，并且在较高的海拔高度下添加的低真空水平，真空源中存在不足的真空储备用于致动废气门关闭。具体地，仅存在足够的真空可用于部分废气门致动，如在虚线节段309处指示的。因此，如果有限的真空被用来部分地致动废气门，则产生的瞬时升压响应将导致小于期望的升压压力被提供和涡轮迟滞直至t7，如在虚线节段305处指示的。

为了改善瞬时升压响应，在t4与t5之间，废气门被维持打开，并且升压不经由涡轮增压器来提供。替代地，瞬时升压需求通过致动机械增压器来满足。具体地，ESBV被致动为关闭以增加通过ES压缩机的气流，而耦接至ES的电动马达的输出被增加以使ES压缩机加速。ES和ESBV两者在该时间期间在高于缺省的增益调节的情况下被运转，以便更积极地满足升压需求。因此，在t4与t5之间，ES被迅速地加速，并且被用来满足驾驶员需求。同时，真空源被补充。

在t5处，真空源被补充至存在足够的真空用于所需的废气门致动量的水平。因此，在t5处，废气门被致动为关闭，并且涡轮开始加速自旋。此时，废气门在高于缺省的增益调节的情况下运转，以便更积极地满足升压需求。当涡轮正在加速自旋时，ES继续被运转(其中ES输出被维持)，并且ESBV被维持关闭，以便利用电动升压帮助来满足升压需求。在一些示例(未描绘)中，随着涡轮增加，ES输出可以被减少。在t6之前不久，涡轮速度达到阈值速度，由此涡轮能够使涡轮增压器压缩机自旋并支持升压需求。此时，ESBV被打开，使得空气流至涡轮增压器压缩机同时绕过ES，并且ES通过中断电动马达的运转而被禁用。因此，ES减速，并且升压需求现在经由涡轮增压器压缩机来满足。

在t6处，升压要求在涡轮已经加速自旋之后被满足。此后，废气门继续在较高的增益调节的情况下被控制，其中一旦涡轮已经加速自旋，废气门就被致动为更打开。

在t7处，驾驶员需求再次下降，但是升压仍然被需要。这通过进一步打开废气门同时继续利用涡轮增压器压缩机来提供升压压力并且其中ES仍然被禁用而ESBV仍然打开来满足。

在t8处，存在另一踩踏板，导致从较低的升压状况到较高的升压状况到的发动机转变。响应于升压需求的增加，涡轮增压器涡轮速度通过减小废气门开度而被增加，所述废气门以高于缺省的增益调节被致动。由于涡轮此时已经加速自旋，机械增压器压缩机可以被维持禁用。在t8与t9之间，升压需求的改变在高于缺省的增益调节的情况下利用对废气门位置的对应调整经由涡轮增压器来满足。在t9与t10之间，真空源用真空来补充，使得到t10的时候，真空水平被再次升高。

在t10处，在较高的海拔高度下存在另一下坡节段，并且加速器踏板被释放，而制动器踏板被按压。制动器致动导致真空使用。在t11处，存在上坡阶段，其中加速器踏板被按压，而制动器踏板被释放，并且由于踩踏板，升压需求增加。然而，此时，存在足够的真空可用于所需的废气门致动。因此，废气门被致动为关闭，并且涡轮被迅速地加速自旋，以满足驾驶员需求。由于升压帮助不被需要，ES被维持禁用并且ESBV被维持打开。

在t12处，一旦涡轮速度足够高以驱动涡轮增压器压缩机，废气门开度就被增加，并且真空源用真空来补充用于未来使用。

以此方式，响应于驾驶员需求的第一增加，控制器可以维持第一上游压缩机被禁用，所述第一压缩机由电动马达驱动；同时关闭耦接在跨过排气涡轮的废气门通道中的废气门阀；以及使第二下游压缩机加速以满足驾驶员需求，所述第二压缩机由所述涡轮驱动。相比之下，响应于驾驶员需求的第二增加，所述控制器可以打开所述废气门阀；以及使所述第一压缩机加速以满足驾驶员需求。在一个示例中，在驾驶员需求的所述第一增加期间，环境压力较高，而在驾驶员需求的所述第二增加期间，所述环境压力较低。在本文中，所述废气门阀利用来自真空源的真空来致动，并且在驾驶员需求的所述第一增加时，所述真空源中的真空水平较高，而在驾驶员需求的所述第二增加时，所述真空源中的所述真空水平较低。所述控制器可以附加地或可选地在驾驶员需求的所述第二增加期间使所述第一压缩机在所述废气门阀打开的情况下加速，直至所述真空源中的所述真空水平高于阈值，并且然后使所述第一压缩机减速、关闭所述废气门阀并且使所述第二压缩机加速。此后，所述驾驶员需求经由所述第二压缩机来满足。所述控制器可以附加地或可选地在驾驶员需求的所述第一增加期间打开耦接在跨过所述第一压缩机的旁路中的旁通阀并且在驾驶员需求的所述第二增加期间关闭所述旁通阀。另外，在驾驶员需求的所述第二增加期间，使所述第一压缩机加速和关闭所述旁通阀在高于缺省的增益调节的情况下被执行，高于缺省的增益调节包括使所述电动马达在较高的输出的情况下运转较长的持续时间。如在本文中使用的，使所述第二压缩机加速包括经由所述涡轮驱动第二压缩机，所述涡轮利用排气流来自旋，通过所述涡轮的所述排气质量流量通过所述废气门阀的关闭来增加。

以此方式，在较高的海拔高度下的瞬时升压响应通过协调对电动机械增压器速度和相关联的旁通阀的调整与对废气门阀的调整而被更准确地且更快地满足。当真空可用性低时，协调对被分级在涡轮增压器上游的电动机械增压器的调整与对排气废气门阀的调整的技术效果是：当真空源被补充时，电动升压可以被用来满足驾驶员需求。通过依赖于电动机械增压器旁通阀来降低升压压力过调，当涡轮增压器涡轮加速自旋时，电动机械增压器可以被更积极地运转。通过当废气门致动是不能的时候更积极地使旁通阀和机械增压器压缩机(和相关联的电动马达)运转，升压压力能够被提供，同时真空被补充用于废气门致动。此外，在较高的海拔高度下利用部分废气门致动的运转被减少。通过改善到扭矩的时间，发动机瞬时升压响应被改善，包括在较高的海拔高度下的下坡制动后的上坡踩踏板期间。另外，通过以与废气门调整互补的频带协调机械增压器速度和旁通阀调整，废气门控制回路可以被更积极地调节，而不会使升压准确性退化。

一种用于具有升压发动机的车辆的示例方法包含：响应于驾驶员需求的增加，使被分级在第二压缩机上游的第一压缩机加速以为活塞发动机提供压缩空气流，所述第一压缩机由电动马达驱动，所述第二压缩机由涡轮驱动；以及基于车辆运转的海拔高度调整所述第一压缩机的运转。在前述示例中，附加地或可选地，所述方法进一步包含：在所述加速期间，关闭耦接在跨过所述第一压缩机的旁路中的旁通阀以增加通过所述第一压缩机的气流。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述方法进一步包含：当使所述第一压缩机加速时，将耦接在跨过所述涡轮的废气门通道中的废气门阀保持在更打开位置。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述方法进一步包含：响应于当使所述第一压缩机加速时的升压压力过调，间歇地打开所述旁通阀同时维持所述废气门阀被关闭。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述废气门阀被耦接至真空源，并且其中所述第一压缩机的所述加速被继续，直至所述真空源中的真空水平在阈值之上。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述阈值基于车辆运转的所述海拔高度，所述阈值随着所述海拔高度增加而被降低。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述方法进一步包含：在所述真空源中的所述真空水平在所述阈值之上之后，使所述第一压缩机减速、打开所述旁通阀并且将所述废气门阀致动到较小打开位置，所述废气门阀的打开的程度基于驾驶员需求的所述增加。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述方法进一步包含：使所述第一压缩机加速时，以高于缺省的增益调节打开所述废气门阀。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，基于所述海拔高度调整所述第一压缩机的运转包括：当所述海拔高度较高时，使所述第一压缩机在高于缺省的增益调节的情况下运转，并且当所述海拔高度较低时，使所述第一压缩机在所述缺省的增益调节的情况下运转。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，当所述海拔高度较高时，使所述第一压缩机在高于缺省的增益调节的情况下运转包括使所述电动马达在较高的输出的情况下运转、使所述电动马达运转较长的持续时间、使所述第一压缩机在较高的加速速率的情况下加速和使所述第一压缩机在所述较高的海拔高度下加速至较高速度中的一个或多个。

用于升压发动机的另一示例方法包含：响应于驾驶员需求的第一增加，维持第一上游压缩机被禁用，所述第一压缩机由电动马达驱动；关闭耦接在跨过排气涡轮的废气门通道中的废气门阀；以及使第二下游压缩机加速，所述第二压缩机由所述涡轮驱动；以及响应于驾驶员需求的第二增加，打开所述废气门阀；以及使所述第一压缩机加速。在前述示例中，附加地或可选地，在驾驶员需求的所述第一增加期间，环境压力较高，并且其中在驾驶员需求的所述第二增加期间，所述环境压力较低。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述废气门阀利用来自真空源的真空致动，并且其中在驾驶员需求的所述第一增加时，所述真空源中的真空水平较高，并且在驾驶员需求的所述第二增加时，所述真空源中的所述真空水平较低。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述方法进一步包含：在驾驶员需求的所述第二增加期间，使所述第一压缩机在所述废气门阀打开的情况下加速，直至所述真空源中的所述真空水平高于阈值，并且然后使所述第一压缩机减速、关闭所述废气门阀并且使所述第二压缩机加速。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述方法进一步包含：在驾驶员需求的所述第一增加期间，打开耦接在跨过所述第一压缩机的旁路中的旁通阀，并且在驾驶员需求的所述第二增加期间，关闭所述旁通阀。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，在驾驶员需求的所述第二增加期间，使所述第一压缩机加速和关闭所述旁通阀在高于缺省的增益调节的情况下被执行，高于缺省的增益调节包括使所述电动马达在较高的输出的情况下运转较长的持续时间。

另一示例发动机系统包含：发动机，其具有进气装置；第一进气压缩机，其由电动马达驱动，所述马达由电池提供动力；第二进气压缩机，其由排气涡轮驱动，所述第二压缩机沿着所述进气装置被设置在所述第一压缩机的下游；包括旁通阀的旁路，其耦接跨过所述第一压缩机；包括真空致动的废气门阀的废气门，其耦接跨过所述排气涡轮，所述废气门阀被耦接至真空源；大气压力传感器，其用于估计环境压力；以及控制器。所述控制器可以被配置为具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令：响应于当所述环境压力较低时的驾驶员需求，估计满足所述驾驶员需求所需的废气门阀致动；估计提供所述废气门阀致动所需的所述真空源中的真空水平，所述真空水平基于所述驾驶员需求并且进一步基于所述环境压力来估计；使所述第一压缩机在所述废气门阀未被致动并且所述旁通阀被关闭的情况下加速以满足所述驾驶员需求，直至所述真空源在所述估计的真空水平之上；以及然后使所述第一压缩机减速、打开所述旁通阀并且致动所述废气门阀。在前述示例中，附加地或可选地，使所述第一压缩机加速包括在高于缺省的增益调节的情况下前馈和反馈调整所述电动马达的运转以将所述电动马达的输出增加至较高水平达较长的持续时间，并且其中致动所述废气门阀包括将所述废气门阀致动到更关闭位置。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述控制器进一步包括用于以下的指令：响应于当所述环境压力较高时的驾驶员需求，使所述第一压缩机在所述旁通阀被关闭并且所述废气门阀被致动为打开的情况下加速以满足所述驾驶员需求，直至涡轮速度在阈值速度之上；以及然后使所述第一压缩机减速、打开所述旁通阀并且在所述废气门被关闭的情况下增加所述第二压缩机的速度以增加到所述发动机的气流。在前述示例中的一个或全部中，附加地或可选地，所述控制器进一步包括用于以下的指令：响应于当使所述第一压缩机加速时的升压压力过调，间歇地打开所述旁通阀。

注意，包括在本文中的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以存储为非临时性存储器中的可执行指令，并且可以由包括控制器与各种传感器、致动器和其它发动机硬件的控制系统执行。本文描述的具体程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此，所示的各种行为、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行地执行或在一些情况下省略。同样，处理的顺序不是实现本文面描述的实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述提供。根据使用的特定策略，所示的行为、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复地执行。此外，所述的行为、操作和/或功能可以图形化地被程序化到发动机控制系统的计算机可读存储介质的非临时性存储器之内的代码，其中所述的行为通过执行包括各种发动机硬件组件与电子控制器的系统中的指令而被执行。

应当认识到，本文所公开的构造和程序在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被认为具有限制意义，因为许多变体是可能的。例如，上述技术可以使用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置和其它特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

随附的权利要求具体指出被认为新颖的和非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这样的权利要求应当被理解为包括一个或多个这样的元件的组合，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合可以通过修改本申请的权利要求或通过在本申请或相关的申请中提出新权利要求被要求保护。这样的权利要求，无论比原权利要求范围更宽、更窄、等同或不同，均被认为包含在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种用于具有升压发动机的车辆的方法，其包含：

响应于驾驶员需求的增加，

使被分级在第二压缩机上游的第一压缩机加速以为活塞发动机提供压缩空气流，所述第一压缩机由电动马达驱动，所述第二压缩机由涡轮驱动；以及

基于车辆运转的海拔高度调整所述第一压缩机的运转。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：在所述加速期间，关闭耦接在跨过所述第一压缩机的旁路中的旁通阀以增加通过所述第一压缩机的气流。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包含：当使所述第一压缩机加速时，将耦接在跨过所述涡轮的废气门通道中的废气门阀保持在更打开位置。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包含：响应于当使所述第一压缩机加速时的升压压力过调，间歇地打开所述旁通阀同时维持所述废气门阀关闭。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述废气门阀被耦接至真空源，并且其中所述第一压缩机的所述加速被继续，直至所述真空源中的真空水平在阈值之上。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述阈值基于车辆运转的所述海拔高度，所述阈值随着所述海拔高度增加而被降低。

7.根据权利要求5所述的方法，进一步包含：在所述真空源中的所述真空水平在所述阈值之上之后，使所述第一压缩机减速、打开所述旁通阀并且将所述废气门阀致动到较小打开位置，所述废气门阀的打开的程度基于驾驶员需求的所述增加。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包含：使所述第一压缩机加速时，以高于缺省的增益调节打开所述废气门阀。

9.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述海拔高度调整所述第一压缩机的运转包括：当所述海拔高度较高时，使所述第一压缩机在高于缺省的增益调节的情况下运转，并且当所述海拔高度较低时，使所述第一压缩机在所述缺省的增益调节的情况下运转。

10.根据权利要求9所述的方法，其中当所述海拔高度较高时，使所述第一压缩机在高于缺省的增益调节的情况下运转包括使所述电动马达在较高的输出的情况下运转、使所述电动马达运转较长的持续时间、使所述第一压缩机在较高的加速速率的情况下加速和使所述第一压缩机在所述较高的海拔高度下加速至较高速度中的一个或多个。

11.一种用于升压发动机的方法，其包含：

响应于驾驶员需求的第一增加，维持第一上游压缩机被禁用，所述第一压缩机由电动马达驱动；关闭耦接在跨过排气涡轮的废气门通道中的废气门阀；以及使第二下游压缩机加速，所述第二压缩机由所述涡轮驱动；以及

响应于驾驶员需求的第二增加，打开所述废气门阀；以及使所述第一压缩机加速。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在驾驶员需求的所述第一增加期间，环境压力较高，并且其中在驾驶员需求的所述第二增加期间，所述环境压力较低。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述废气门阀利用来自真空源的真空致动，并且其中在驾驶员需求的所述第一增加时，所述真空源中的真空水平较高，并且在驾驶员需求的所述第二增加时，所述真空源中的所述真空水平较低。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包含：在驾驶员需求的所述第二增加期间，使所述第一压缩机在所述废气门阀打开的情况下加速，直至所述真空源中的所述真空水平高于阈值，并且然后使所述第一压缩机减速、关闭所述废气门阀并且使所述第二压缩机加速。

15.根据权利要求11所述的方法，进一步包含：在驾驶员需求的所述第一增加期间，打开耦接在跨过所述第一压缩机的旁路中的旁通阀，并且在驾驶员需求的所述第二增加期间，关闭所述旁通阀。

16.根据权利要求15所述的方法，其中在驾驶员需求的所述第二增加期间，使所述第一压缩机加速和关闭所述旁通阀在高于缺省的增益调节的情况下被执行，所述高于缺省的增益调节包括使所述电动马达在较高输出的情况下运转较长的持续时间。

17.一种发动机系统，其包含：

发动机，其具有进气装置；

第一进气压缩机，其由电动马达驱动，所述马达由电池提供动力；

第二进气压缩机，其由排气涡轮驱动，所述第二压缩机沿着所述进气装置被设置在所述第一压缩机的下游；

包括旁通阀的旁路，其耦接跨过所述第一压缩机；

包括真空致动的废气门阀的废气门，其耦接跨过所述排气涡轮，所述废气门阀被耦接至真空源；

大气压力传感器，其用于估计环境压力；以及

控制器，其具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令：

响应于当所述环境压力较低时的驾驶员需求，

估计满足所述驾驶员需求所需的废气门阀致动；

估计提供所述废气门阀致动所需的所述真空源中的真空水平，所述真空水平基于所述驾驶员需求并且进一步基于所述环境压力估计；

使所述第一压缩机在所述废气门阀未被致动并且所述旁通阀被关闭的情况下加速以满足所述驾驶员需求，直至所述真空源在所述估计的真空水平之上；以及

然后使所述第一压缩机减速、打开所述旁通阀并且致动所述废气门阀。

18.根据权利要求17所述的系统，其中使所述第一压缩机加速包括在高于缺省的增益调节的情况下前馈和反馈调整所述电动马达的运转以将所述电动马达的输出增加至较高水平达较长的持续时间，并且其中致动所述废气门阀包括将所述废气门阀致动到更关闭位置。

19.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制器进一步包括用于以下的指令：

响应于当所述环境压力较高时的驾驶员需求，

使所述第一压缩机在所述旁通阀被关闭并且所述废气门阀被致动为打开的情况下加速以满足所述驾驶员需求，直至涡轮速度在阈值速度之上；以及

然后使所述第一压缩机减速、打开所述旁通阀并且在所述废气门被关闭的情况下增加所述第二压缩机的速度以增加到所述发动机的气流。

20.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制器进一步包括用于以下的指令：

响应于当使所述第一压缩机加速时的升压压力过调，间歇地打开所述旁通阀。