CN109209618B - 具有改进的后处理激活的车辆涡轮增压器系统 - Google Patents

Abstract

用于车辆的发动机的涡轮增压器系统包括可变几何涡轮，该可变几何涡轮被配置为从发动机接收排气。可变几何涡轮包括可调叶片和叶片致动器，该叶片致动器用于在至少打开位置与关闭位置之间调整可调叶片。该涡轮增压器进一步包括被配置为接收进气的进气管道；第一压缩机，该第一压缩机旋转地联接到可变几何涡轮并且流体地联接到进气管道以压缩进气的至少第一部分；电动压缩机，该电动压缩机流体地联接到进气管道以选择性地压缩进气的至少第二部分；以及歧管导管，该歧管导管流体地联接到第一压缩机和电动压缩机并且被配置为接收进气的第一和第二部分并将其引导到发动机的歧管。

Description

具有改进的后处理激活的车辆涡轮增压器系统

技术领域

本公开总体上涉及一种内燃机，通常是机动车辆的内燃机，并且更具体地涉及具有涡轮增压器和后处理系统的内燃机。

背景技术

内燃机可在一个或多个燃烧室内燃烧空气与燃料的混合物并且产生排气。一些汽车系统可包括后处理系统以提供减少的排气。然而，一些后处理系统可能需要一定的温度才能达到最佳操作。

因此，期望提供改进型汽车系统，包括改进后处理系统的操作的系统。另外，从以下结合附图和前面的技术领域及背景技术进行的具体实施方式和所附权利要求书中将更清楚地明白本发明的其它期望特征和特性。

发明内容

在一个实施例中，用于车辆发动机的涡轮增压器系统包括可变几何涡轮，该可变几何涡轮被配置为从发动机接收排气。可变几何涡轮包括可调叶片和叶片致动器，该叶片致动器用于在至少打开位置与关闭位置之间调整可调叶片。涡轮增压器进一步包括被配置为接收进气的进气管道；第一压缩机，该第一压缩机旋转地联接到可变几何涡轮并且流体地联接到进气管道以压缩进气的至少第一部分；电动压缩机，该电动压缩机流体地联接到进气管道以选择性地压缩进气的至少第二部分；以及歧管导管，该歧管导管流体地联接到第一压缩机和电动压缩机并且被配置为接收进气的第一和第二部分并将其引导到发动机的歧管。

在另一个实施例中，涡轮增压器系统进一步包括电子控制单元，该电子控制单元被配置为控制至少叶片致动器和电动压缩机的操作。

在进一步的实施例中，电子控制单元包括涡轮增压器校准模块，该涡轮增压器校准模块在激活电动压缩机时生成用于使叶片致动器将可调叶片放置于打开位置的命令信号。

在另一个实施例中，涡轮增压器校准模块基于表示发动机歧管压力和温度的传感器信号来生成用于叶片致动器的命令信号。

在进一步的实施例中，涡轮增压器校准模块进一步基于瞬时转矩命令信号来生成用于叶片致动器的命令信号。

在另一个实施例中，发动机包括具有温度激活阈值的后处理系统，并且当来自发动机的排气的温度低于后处理激活阈值时，涡轮增压器校准模块生成用于叶片致动器的命令信号。

在进一步的实施例中，涡轮增压器系统进一步包括旁通阀，该旁通阀流体地联接以进行以下至少一项：将进气的第一部分选择性地提供给第一压缩机和将进气的第二部分提供给电动压缩机。

在另一个实施例中，第一压缩机在电动压缩机的上游，使得进气的第二部分包括进气的第一部分。

在进一步的实施例中，电动压缩机在第一压缩机的上游，使得进气的第一部分由进气的第二部分形成。

在另一个实施例中，提供了一种汽车系统。该汽车系统包括内燃机和涡轮增压器，该内燃机被配置为燃烧进气并产生排气，该涡轮增压器联接成从进气管道接收进气并将进气引导到内燃机。涡轮增压器系统包括可变几何涡轮，该可变几何涡轮流体地联接以从发动机接收排气。可变几何涡轮包括可调叶片和叶片致动器，该叶片致动器用于在至少打开位置与关闭位置之间移动可调叶片。涡轮增压器进一步包括第一压缩机，该第一压缩机旋转地联接到可变几何涡轮并且流体地联接到进气管道以压缩进气的至少第一部分；电动压缩机，该电动压缩机流体地联接到进气管道以选择性地压缩进气的至少第二部分；以及歧管导管，该歧管导管流体地联接到第一压缩机和电动压缩机并且被配置为接收进气的第一和第二部分并将其引导到发动机。该发动机系统进一步包括电子控制单元和后处理系统，该电子控制单元被配置为控制至少叶片致动器和电动压缩机的操作，该后处理系统被布置在涡轮增压器的下游并且流体地联接到涡轮增压器以处理排气。

在进一步的实施例中，电子控制单元包括涡轮增压器校准模块，该涡轮增压器校准模块在激活电动压缩机时生成用于使叶片致动器将可调叶片放置于打开位置的命令信号。

在另一个实施例中，汽车系统进一步包括歧管压力和温度传感器以及加速器传感器，该歧管压力和温度传感器被配置为生成表示歧管压力和温度的第一传感器信号，该加速器传感器被配置为生成表示加速器位置的第二传感器信号。涡轮增压器校准模块被配置为基于第一和第二传感器信号中的至少一个来生成用于使叶片致动器将可调叶片放置于打开位置的命令信号。

在进一步的实施例中，后处理系统具有带温度激活阈值的后处理装置，并且其中当来自发动机的排气的温度低于后处理温度激活阈值时，涡轮增压器校准模块生成用于叶片致动器的命令信号。

在另一个实施例中，汽车系统进一步包括旁通阀，该旁通阀流体地联接到第一压缩机和电动压缩机并且被配置为以进行以下至少一项：将进气的第一部分选择性地提供给第一压缩机和将进气的第二部分提供给电动压缩机。

在进一步的实施例中，第一压缩机在电动压缩机的上游，使得进气的第二部分由进气的第一部分形成。

在另一个实施例中，电动压缩机在第一压缩机的上游，使得进气的第一部分由进气的第二部分形成。

在进一步的实施例中，提供了一种用于操作发动机的涡轮增压器的方法。该方法包括基于传感器信号来确定发动机歧管压力和温度以及瞬时转矩命令；基于发动机歧管压力和温度以及瞬时转矩命令来激活涡轮增压器的电动压缩机以向发动机提供增压压力；以及在激活电动压缩机时致动可变几何涡轮进入打开位置。

在另一个实施例中，激活电动压缩机进一步包括当排气温度低于后处理激活阈值时激活电动压缩机。

在进一步的实施例中，该方法进一步包括致动涡轮增压器的至少一个阀，使得进气被电动压缩机压缩并且随后被机械地联接到可变几何涡轮的另外压缩机压缩。

在另一个实施例中，该方法进一步包括致动涡轮增压器的至少一个阀，使得进气被机械地联接到可变几何涡轮的另外的压缩机压缩并且随后被电动压缩机压缩。

附图说明

以下将结合以下附图来描述示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件。

图1是根据示例性实施例的汽车系统的示意图；

图2是属于图1的汽车系统的内燃机的截面A-A；

图3是根据示例性实施例的图1的汽车系统的电子控制单元的涡轮增压器校准模块的示意框图；

图4和5是根据示例性实施例的与图1的汽车系统相关联的操作和性能图表；并且

图6是根据另一个示例性实施例的汽车系统的示意图。

具体实施方式

具体实施方式仅仅具有示例性本质并且不旨在限制本文公开的发明或者本文公开的发明的应用和用途。另外，除非明确叙述为要求保护的主题，否则不存在被任何前述的技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中提出的任何表述的或暗示的理论约束的意图。

一些实施例可包括如图1和2中所示的汽车系统100，其包括内燃机102。应当明白的是，发动机102和整个系统100的各个方面在本质上仅仅是示例性的，并且本文描述的实施例可在各种发动机系统中实施。如下面更详细描述的，可提供涡轮增压器200以促进或提高内燃机102的性能、排放和/或效率。同样如下面更详细地描述的，基于来自电子控制单元（ECU）450的信号可控制汽车系统100的各个方面，该电子控制单元（ECU）450可包括涡轮增压器校准模块500，该涡轮增压器校准模块500提供用于涡轮增压器200的一个或多个部件的控制信号。

在所描绘的实施例中，发动机102包括发动机缸体110，该发动机缸体110限定至少一个汽缸112，该汽缸112具有联接成使曲轴116旋转的活塞114。汽缸盖118与活塞114配合以限定燃烧室120。燃料和空气混合物被引导到燃烧室120中并且被点燃，由此导致热膨胀排气，从而迫使活塞114进行往复移动。通过至少一个进气口124提供空气，并且经由至少一个燃料喷射器122从与高压燃料泵128和燃料源130流体连通的燃料轨126提供燃料。每个汽缸112具有由在时间上与曲轴116一起旋转的凸轮轴134致动的至少两个阀132。阀132选择性地允许空气从进气口124进入燃烧室120。在一些示例中，凸轮相位器136可选择性地改变凸轮轴134与曲轴116之间的正时。

空气可通过进气歧管138分配到进气口124。进气管道140可经由下文讨论的涡轮增压器200和歧管导管214将来自周围环境的空气提供到进气歧管138。可提供节流阀体142以调节进入进气歧管138的空气流量。在燃烧之后，排气通过排气歧管222流出排气口146。

如上文所介绍，可提供涡轮增压器200以促进或提高性能、排放和/或效率。例如，涡轮增压器200用于迫使附加的空气进入汽车系统100，由此增加进入发动机汽缸的空气流的压力以便增强发动机转矩。通常将操作涡轮增压器200所引起的空气压力与大气压力之间的差值称为增压压力。

涡轮增压器200包括涡轮220，该涡轮220联接到发动机102的排气歧管222以从排气歧管222接收排气。涡轮220是具有叶片的可变几何涡轮（VGT）（也称为可变喷嘴涡轮或VNT），该叶片可由VGT致动器224选择性地调整以改变通过涡轮220的排气的流量。作为示例，叶片可一致旋转以改变气体旋动角度和横截面积。作为替代，叶片可不旋转，而是入口的轴向宽度选择性地被轴向滑动壁阻挡。无论如何，叶片尖端之间的面积可被修改，由此导致可变的高宽比。

涡轮增压器200进一步包括旋转地联接到涡轮220的第一压缩机210。涡轮220提供机械能来为第一压缩机210提供动力。因为涡轮220的叶片的位置会影响通过涡轮220的排气的本质，所以叶片的位置还确定涡轮220到第一压缩机210的机械输出。叶片位置的范围从“全开”位置到“全闭”位置。

在全闭位置（例如，缩窄到叶片之间的最小间隙）中，涡轮220使排气朝涡轮叶片加速，使叶片更快地旋转。这导致更大量的动力被输送到第一压缩机210以及经由第一压缩机210将更大量的空气输送到发动机102的能力。如下面更详细讨论，通过涡轮220来自叶片的排气的膨胀导致排气的焓降。在全开位置（例如，扩宽到叶片之间的最大间隙）中，排气有效地无阻碍地进入涡轮叶片，由此导致较低的涡轮速度和较少的功率输送到第一压缩机210。另外，叶片可位于全开位置与全闭位置之间，以用第一压缩机210向发动机102提供中间量的空气流。

实际上，叶片的位置决定了由涡轮220从排气中提取以供第一压缩机210利用的功量。在离开涡轮220时，排气被引导到下文描述的后处理系统240中。

如上文所介绍，由涡轮220驱动的第一压缩机210从进气管道140接收空气流。第一压缩机210提高空气的压力和温度，并且随后引导空气通过出口导管232。第一压缩机210可为任何合适类型的压缩机，诸如容积式压缩机或空气动力学压缩机。

阀212可被设置在第一压缩机210下游的第一压缩机出口导管232处，并且可基于来自ECU450和/或涡轮增压器校准模块500的命令而布置在至少两个位置中。在第一位置中，阀门212通过第一（或旁通）导管218将压缩空气引导到歧管导管214，该歧管导管214将空气引导到歧管138中。在第二位置中，阀212将来自第一压缩机210的空气经由电动压缩机进气导管294引导到电动（或第二）压缩机290。电动压缩机290由诸如电池292等电能源供电，并且受来自ECU450和/或涡轮增压器校准模块500的信号控制。电动压缩机290将电能转换成进一步压缩进气的机械能。电动压缩机290可为任何合适类型的压缩机，诸如包括用于驱动其可移动部件的电动电动机的容积式压缩机或空气动力学压缩机。

来自电动压缩机290的输出导管296引导空气进入歧管导管214以便引入歧管138中。因而，由涡轮220提供动力的第一压缩机210和由电池292供电的电动压缩机290将附加的空气流提供给歧管138。

因此，第一压缩机210可被认为压缩进气的第一部分，并且电动压缩机290可被认为压缩进气的第二部分（或者如果阀212处于第一位置，则不压缩任何进气）。在该装置中，整个第二部分（即，由电动压缩机1090压缩）由第一部分（即，由第一压缩机1010压缩）形成。以此方式，图1的装置可被认为是“电动压缩机-第二串联装置”。下面将提供关于涡轮增压器200的操作的附加细节。

虽然未示出，但是中间冷却器234可被设置在导管或管道214、218、232、294、296中的任何一个或多个中，以在空气进入进气歧管138之前降低空气的温度。

如上文所介绍，后处理系统240接收排气，并且可包括具有一个或多个排气后处理装置的排气管242，该排气后处理装置被配置为改变排气的组成。后处理系统240的后处理装置的一些示例包括但不限于催化转化器（两元和三元）、氧化催化剂、稀燃NOx捕集器、碳氢化合物吸附器、选择性催化还原（SCR）系统以及诸如选择性催化还原过滤器（SCRF）等颗粒过滤器。在所描绘的示例中，后处理系统240的后处理装置可包括用于降解排气中所含的残余碳氢化合物（HC）和碳氧化物（CO）的柴油机氧化催化剂（DOC）244和用于捕获并除去排气中的柴油颗粒物质的柴油机颗粒过滤器（DPF）246。后处理系统240的后处理装置可进一步包括选择性催化还原（SCR）系统部件，诸如被设置在DPF246下游的排气管中的SCR催化剂248和被布置为将柴油-排气-流体喷射到排气管242中的DEF喷射器252，该DEF与排气混合以转化为气态还原剂。

在一些实施例中，后处理系统240的一个或多个部件可被设计成在特定温度范围内操作。例如，SCR催化剂248和/或DPF246可在高于相关后处理激活阈值的排气温度下最有效地降解碳氢化合物（HC）和碳氧化物（CO）。如下面更详细地描述的，涡轮增压器200可被操作以更快速地实现在启动之后超过后处理激活阈值的排气温度和/或在操作期间保持排气温度高于激活阈值。

可提供一个或多个排气再循环（EGR）系统300以通过将排气再循环回到发动机102中来减少汽车系统100中的氮氧化物（NOx）排放。通常，EGR系统300可包括“长程”（LR）（或低压）EGR系统（未示出）和/或“短程”（SR）EGR系统300。作为示例，所描绘的实施例包括SR-EGR系统300。如所示，EGR系统300可包括用于降低EGR系统300中的排气的温度EGR冷却器310以及绕过EGR冷却器310的旁通导管。EGR阀320调节EGR系统300中的排气流量。

如上文所介绍，汽车系统100包括电子控制单元（ECU）450，其和与发动机102和其它汽车系统部件相关联的一个或多个传感器和/或装置进行通信。在图1中，虚线用于指示ECU450与各种传感器和装置之间的通信，但是为了清楚起见省略了一些虚线。通常，ECU450可从传感器接收输入信号，该传感器被配置为和与发动机102相关联的各种物理参数成比例地生成信号。传感器包括但不限于质量空气流量和温度传感器260、歧管压力和温度传感器262、燃烧压力传感器264、冷却剂和油温和液位传感器266、燃料轨压力传感器268、凸轮位置传感器270、曲轴位置传感器272、排气压力传感器274、EGR温度传感器276和加速器踏板位置传感器280。另外，ECU450可生成输出信号到被布置为控制发动机102的操作的各种控制装置，包括但不限于燃料喷射器122、节流阀体142、进气阀206和凸轮相位器136。

ECU450基于诸如例如发动机转速、冷却剂温度、涡轮位置、歧管压力和温度、加速位置和增压压力等各种感测和/或建模参数来特别地控制涡轮增压器200的操作。基于这些参数，ECU450通过向各种部件生成命令信号来调节涡轮增压器200的操作。在一个实施例中，涡轮增压器校准模块500可由ECU450实施以通过生成用于电动压缩机290和涡轮增压器200的其它部件（诸如阀212和/或VGT致动器224）的命令信号来控制涡轮增压器200的操作，如下面将更详细描述。

通常，ECU450可包括与存储器系统（诸如数据源460）和接口总线进行通信的数字处理单元。处理单元被配置为执行作为程序存储在存储器系统中的指令，并且向接口总线发送/从接口总线接收信号。存储器系统可包括各种存储装置类型，包括光学存储装置、磁性存储装置、固态存储装置以及其它非易失性存储器。接口总线可被配置为向各种传感器和控制装置发送模拟和/或数字信号/从各种传感器和控制装置接收模拟和/或数字信号以及调制模拟和/或数字信号。程序可实施本文公开的方法，允许处理单元执行这些方法的步骤并控制汽车系统100。

存储在存储器系统中的程序可经由电缆或以无线方式从外部传输。在一些情况下，程序可被实施为计算机程序产品，该计算机程序产品在本领域中也被称为计算机可读介质或机器可读介质，并且应当被理解为是驻留在载体上的计算机程序代码，所述载体的本质是暂时的或非暂时性的，结果是计算机程序产品的本质可被认为是暂时的或非暂时性的。暂时性计算机程序产品的示例是信号，例如，诸如光学信号等电磁信号，其是计算机程序代码的暂时性载体。携带这样的计算机程序代码可通过由诸如用于数字数据的常规调制技术（诸如QPSK）调制信号来实现，使得表示所述计算机程序代码的二进制数据被印在暂时性电磁信号上。这种信号例如在经由Wi-Fi连接以无线方式将计算机程序代码传输到膝上型计算机时可加以利用。在非暂时性计算机程序产品的情况下，计算机程序代码被实施在有形存储介质中。该存储介质然后是上述非暂时性载体，使得计算机程序代码永久地或非永久地以可检索方式存储在该存储介质中或该存储介质上。存储介质可为计算机技术中已知的常规类型，诸如快闪存储器、ASIC、CD等。ECU450可以任何合适的形式实施以提供电子逻辑，例如嵌入式控制器、车载计算机或可能部署在车辆中的任何处理模块。

如上文所介绍，涡轮增压器校准模块500可由ECU450实施以控制涡轮增压器200的一个或多个部件的操作。图3是具有数据流的涡轮增压器校准模块500的功能框图，该数据流说明了涡轮增压器200的各种操作方面。涡轮增压器校准模块500可被认为实施一个或多个功能子单元或附加模块。下文将另外参考图1来描述图3。

通常，涡轮增压器校准模块500可接收任何类型的输入。具体地，涡轮增压器校准模块500包括来自歧管压力和温度传感器262的TMAP（温度-歧管绝对压力）信号和/或例如诸如可基于来自加速踏板位置传感器280的信号而导出的瞬时转矩命令信号。

根据存储在数据源460中的操作概况，涡轮增压器校准模块500评估TMAP信号和/或瞬时转矩命令。通常，TMAP信号和/或瞬时转矩命令使得涡轮增压器校准模块500能够确定增压压力请求值和用于实现增压压力请求值的相关部件命令。作为响应，涡轮增压器校准模块500可输出一个或多个命令信号。在所描绘的实施例中，涡轮增压器校准模块500生成用于致动阀212的阀命令信号、用于致动涡轮220的VGT致动器224的VGT致动信号和/或用于致动电动压缩机290的电动压缩机信号。

在一个示例性实施例中，涡轮增压器校准模块500结合电动压缩机290操作涡轮220。具体地，当涡轮增压器校准模块500激活电动压缩机290时，涡轮增压器校准模块500完全打开涡轮220的叶片。在一个实施例中，电动压缩机290的操作结合涡轮220的叶片的全开可在本文中被称为“组合策略”。

如上所述，将涡轮220保持在全开位置会使得排气能够避免或缓解当排气从叶片通过涡轮220膨胀时原本会发生的焓降。结果，缓解和/或避免了通过涡轮220的排气的冷却，由此能够更快地实现和/或保持升高的排气温度。如上所述，后处理系统140的操作在高于后处理激活阈值的排气温度下被增强。因此，根据组合策略的操作可改进排放性能，同时保持提供足够增压压力的能力，如下面更详细讨论的。

用于操作涡轮增压器200的组合策略的示例由图4的图表400提供。在图4中，在水平轴线402上描绘了时间（从0到1标准化），并且在垂直轴线404上描绘了涡轮叶片位置（从作为全闭的“0”到作为全开的“100”）。在该示例中，涡轮叶片位置是从发起操作提供的。

在图4的场景中，涡轮增压器校准模块500激活电动压缩机290。因此，如图4的线406所指示，涡轮220的叶片在电动压缩机290操作期间完全打开。这与由线408指示的涡轮增压器涡轮的典型操作形成对比。如线408所指示，在涡轮增压器涡轮的典型操作期间（例如，没有电动压缩机290的好处），涡轮必须连续响应于负载请求，包括关闭涡轮的叶片以便保证足够的增压供应（例如，增加到由涡轮驱动的压缩机的输出）。然而，VGT的部分关闭的叶片可导致进入涡轮的高膨胀率，并且因此增强了排气的冷却。

相反，当涡轮220的叶片保持在打开位置时，如线406所指示，并且电动压缩机290提供所请求的增压供应而不是仅仅依靠第一压缩机210，排气保持较高的温度通过涡轮220。该结果由图5的图表550证明。

图5的图表550包括水平轴线552上的时间（从0到1标准化）、左侧垂直轴线554上的涡轮增压器之后的标准化温度以及右侧垂直轴线556上的标准化热功率增益。图5的图表550另外描绘了表示作为根据组合策略操作的涡轮增压器200的时间的函数的温度的线560。换句话说，线560表示电动压缩机290结合处于全开位置（例如，对应于图4的线406）的涡轮叶片的操作。为了比较，线562描绘了没有电动压缩机的涡轮增压器涡轮的更典型的操作，其中涡轮必须提供用于足够增压的动力（例如，对应于图4的线406）。

如通过比较线560、562所证明，组合策略导致更高的温度。相应温度的差异由线564表示，该线564表示随时间变化的整体热功率增益。如上所述，热功率增益是避免排气通过涡轮的焓降的结果。换句话说，具有至少部分关闭的涡轮叶片的常规操作引起非期望的焓降，这可根据示例性实施例的组合策略来避免。

如图5所证明，在开始组合策略之前和组合策略结束时的增压压力通常可等于不使用电动压缩机290的校准的目标增压压力。在中间时间段，由于增压上升更快，条件可能会有所不同。然而，同样如图5中所示，组合策略导致较高的排气温度。排气系统升高温度可能是上述涡轮管理（例如，打开位置）与由于电动压缩机290起作用时可用的较高增压而可能较高的瞬时燃料喷射的组合的结果。

图6是根据替代示例性实施例的汽车系统1000的示意图。除非另有说明，否则汽车系统1000对应于参考图1和2描述的汽车系统100。因而，图6中的多个元件具有与图1中的类似元件对应的相同附图标记并且不会再详细描述。通常，图6的汽车系统1000的元件除了涡轮增压器装置可与图1的汽车系统100类似，如下面将更详细描述的。

参考图6，汽车系统1000包括根据来自ECU450的信号操作的内燃机102和后处理系统240。汽车系统1000进一步包括涡轮增压器1002，该涡轮增压器1002根据结合到ECU450中的涡轮增压器校准模块500的信号进行操作。

在该实施例中，涡轮增压器1002包括第一压缩机1010和涡轮1020，它们通常对应于图1的第一压缩机210和涡轮220。如上所述，涡轮1020是具有可由VGT致动器1024选择性地调整的叶片的VGT。涡轮增压器1002进一步包括具有从进气管道1040接收空气的入口的电动压缩机1090。电动压缩机1090的出口流体地联接到第一压缩机1010的进气管道1042。

进气管道1040上布置有阀1044。阀1044具有根据来自ECU450和/或涡轮增压器校准模块500的信号而进行控制的两个或更多个位置。

当阀1044处于第一位置时，进气被引导通过电动压缩机1090、通过进气导管1042、通过第一压缩机1010并进入歧管进气导管1046。结果，在该位置中，压缩机1090、1010串联布置以压缩进气两次。当阀1044处于第二位置时，进气通过旁通导管1048绕过电动压缩机1090并进入进气导管1042，通过第一压缩机1010并进入歧管进气导管1046。结果，在该位置中，空气仅被第一压缩机1010压缩。以此方式，图6的装置可被认为是“电动压缩机-第一串联装置”。

虽然未描绘，但是上述系统100、1000的操作可被实施为例如由ECU执行的方法。在这种方法中，ECU可基于诸如速度、冷却剂温度、涡轮位置、歧管压力和温度、加速器位置和增压压力等多个参数来操作涡轮增压器。当ECU确定应当提高排气温度（例如，因为温度低于后处理激活温度）时，ECU发起电动压缩机的操作，致动一个或多个阀以将进气引导到电动压缩机，并且打开VGT。ECU可监测排气温度和其它操作参数，直到电动压缩机可关闭并且VGT可恢复或发起可变操作为止。

在一些实施例中，涡轮增压器200的VGT叶片的行为可由涡轮增压器的废气门口重现。换句话说，为了提高排气温度，可打开废气门口，并且电动压缩机可操作以提供所请求的增压压力，并且当排气温度足够时，可关闭废气门口。

因此，示例性实施例可提供具有涡轮增压器和后处理系统的汽车系统的操作。具体地，示例性实施例提供了校准策略，其中当可变几何涡轮处于全开叶片位置时，电动压缩机将所需的电荷提供给发动机。该校准策略修改了通过涡轮叶片的典型膨胀率，并且提供了附加的可用增压压力。实际上，如果压缩功由电动压缩机提供，则涡轮可通过较慢地旋转而提供较低的动能。结果，通过涡轮的较低的流动膨胀率可导致到后处理系统的热功率较高，由此使得起燃阶段较短并且因此后处理系统特别是在中等到高负载的阶跃负载操纵期间在不改变燃烧参数的情况下更有效。

如本文所使用，术语模块是指专用集成电路（ASIC）、电子电路、处理器（共享、专用或成组）以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它合适部件。

提供示例实施例使得本公开透彻，并且将范围传达给本领域技术人员。可阐述细节，诸如具体部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。本领域技术人员将明白的是，不需要采用具体细节、可以许多不同形式实施示例性实施例，且不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施例中，没有详细描述公知程序、公知装置结构和公知技术。

本文所使用的术语仅仅用于描述特定示例性实施例的目的并且不旨在限制。如本文中所使用，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也可以旨在包括复数形式。术语“包括（comprises）”、“包括（comprising）”、“包括（including）”和“具有”是包括性的并且因此规定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或增加。除非具体识别为执行顺序，否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被理解为必须需要以所讨论或说明的特定顺序来执行所述方法步骤、过程和操作。还应当理解的是，可采用另外或替代的步骤。

虽然前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在许多变化。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。实情是，前文详细描述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷指引。应当理解的是，在不脱离所附权利要求书和其合法等同物的范围的情况下，可对元件的功能和设置作出各种改变。

Claims (7)

1.一种用于车辆的发动机的涡轮增压器系统，包括：

可变几何涡轮，所述可变几何涡轮被配置为从所述发动机接收排气，所述可变几何涡轮包括可调叶片和叶片致动器，所述叶片致动器用于在至少打开位置与关闭位置之间调整所述可调叶片；

进气管道，其被配置为接收进气；

第一压缩机，所述第一压缩机旋转地联接到所述可变几何涡轮并且流体地联接到所述进气管道以压缩所述进气的至少第一部分；

电动压缩机，所述电动压缩机流体地联接到所述进气管道以选择性地压缩所述进气的至少第二部分；

歧管导管，所述歧管导管流体地联接到所述第一压缩机和所述电动压缩机并且被配置为接收所述进气的所述第一和第二部分并将其引导到所述发动机的歧管；

具有后处理激活温度阈值的后处理系统；和

与所述叶片致动器和所述电动压缩机通信的电子控制单元，

其中所述电子控制单元被配置为控制至少所述叶片致动器和所述电动压缩机的操作，

其中所述电子控制单元还包括涡轮增压器校准模块，所述涡轮增压器校准模块具有处理器，该处理器配置成在激活所述电动压缩机时生成用于使所述叶片致动器将所述可调叶片放置于打开位置的命令信号，且

其中当从所述发动机排出的排气的温度低于所述后处理激活温度阈值时，所述涡轮增压器校准模块的处理器被配置成生成用于所述叶片致动器的所述命令信号。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中所述涡轮增压器校准模块的处理器被配置成基于表示发动机歧管压力和温度的传感器信号来生成用于所述叶片致动器的所述命令信号。

3.根据权利要求2所述的涡轮增压器系统，其中所述涡轮增压器校准模块的处理器被进一步配置成基于瞬时转矩命令信号来生成用于所述叶片致动器的所述命令信号。

4.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，进一步包括旁通阀，所述旁通阀流体地联接到所述第一压缩机和所述电动压缩机，且配置成进行以下至少一项：基于来自所述涡轮增压器校准模块的处理器的命令信号将所述进气的所述第一部分提供给所述第一压缩机和将所述进气的所述第二部分提供给所述电动压缩机。

5.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中所述第一压缩机在所述电动压缩机的上游，使得进气的所述第二部分包括进气的所述第一部分。

6.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中所述电动压缩机在所述第一压缩机的上游，使得进气的所述第一部分由进气的所述第二部分形成。

7.一种汽车系统，包括：

发动机，所述发动机被配置为燃烧进气并且产生排气；

涡轮增压器，所述涡轮增压器被联接以从进气管道接收所述进气并且将所述进气引导到所述发动机，所述涡轮增压器包括：

可变几何涡轮，所述可变几何涡轮流体地联接以从所述发动机接收所述排气，所述可变几何涡轮包括可调叶片和叶片致动器，所述叶片致动器用于在至少打开位置与关闭位置之间调整所述可调叶片；

第一压缩机，所述第一压缩机旋转地联接到所述可变几何涡轮并且流体地联接到所述进气管道以压缩所述进气的至少第一部分；

电动压缩机，所述电动压缩机流体地联接到所述进气管道以选择性地压缩所述进气的至少第二部分；以及

歧管导管，所述歧管导管流体地联接到所述第一压缩机和所述电动压缩机并且被配置为接收所述进气的所述第一和第二部分并将其引导到所述发动机；

后处理系统，所述后处理系统被布置在所述涡轮增压器的下游并且流体地联接到所述涡轮增压器以处理所述排气，其中所述后处理系统具有带后处理激活温度阈值的后处理装置；和

电子控制单元，所述电子控制单元被配置为控制至少所述叶片致动器和所述电动压缩机的操作；

其中所述电子控制单元与所述叶片致动器和所述电动压缩机通信，

其中所述电子控制单元还包括涡轮增压器校准模块，所述涡轮增压器校准模块具有处理器，该处理器配置成在激活所述电动压缩机时生成用于使所述叶片致动器将所述可调叶片放置于打开位置的命令信号，且

其中当从所述发动机排出的排气的温度低于所述后处理激活温度阈值时，所述涡轮增压器校准模块的处理器被配置成生成用于所述叶片致动器的所述命令信号。

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