CN203189113U - 涡轮增压系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种涡轮增压系统。该涡轮增压系统可包括第一涡轮增压器、第二涡轮增压器和共用旁通管道,第一涡轮增压器包括与第一气缸流体连通的第一涡轮机,第二涡轮增压器包括与第二气缸流体连通的第二涡轮机,共用旁通管道具有与其连接的废气门,共用旁通管道与第一涡轮机的入口和第二涡轮机的入口流体连通。通过本实用新型的技术方案,能够减小失衡的分流操作的可能性并且降低涡轮增压系统的成本和尺寸。
Description
技术领域
本实用新型总的来说涉及汽车领域,更具体地,涉及一种涡轮增压系统。
背景技术
已经开发出涡轮增压器来增加发动机的功率输出与重量比。因此,可以在不大幅增加发动机的重量或发动机的型号(例如,排量)的情况下增加发动机功率输出。可选地,当该发动机提供与较大的非增压发动机等量的输出功率时,可减小发动机排量。
然而,涡轮增压器会经历涡轮迟滞。涡轮迟滞可定义为响应于发动机扭矩需求变化来改变涡轮增压器的转速以产生所需增压量所需要的时间。涡轮迟滞会提供低于所需发动机性能的发动机性能。
已经开发出双涡轮增压系统来减少涡轮迟滞。具体地,为两个气缸组中的每一个设置涡轮增压器。可以通过废气门调整两个涡轮增压器中的每一个的效率。每个废气门均调节通过一通道的气流,该通道开始于排气通道中的一个涡轮增压器涡轮机的上游并使废气返回同一涡轮增压器的下游位置,该排气通道引导废气仅远离向该涡轮增压器涡轮机输送废气的气缸组。因此,每个旁通管道绕过一个涡轮机而不绕过另一个涡轮机。
然而,本实用新型的发明人已经认识到在具有并联涡轮增压器结构的发动机中使用用于每个涡轮机的废气门的若干缺点。例如,在发动机中使用两个废气门成本高昂。此外,当使用两个独立的废气门时会增加废气系统的外形。此外,在并联涡轮机布置方式中,期望能够平衡穿过每个涡轮机和/或旁通管道的废气流。然而,由于两个涡轮机之间的制造、控制和设计差异,废气门不能提供绕过每个涡轮机的等量废气。这些状况会导致气缸组之间不平衡的废气流和扭矩差异。因此,会劣化涡轮增压器操作。
实用新型内容
由此,在一种方法中提供了一种涡轮增压系统,其可以提高气缸组之间的流量均衡性。
该涡轮增压系统包括第一涡轮增压器、第二涡轮增压器和共用旁通管道,第一涡轮增压器包括与第一气缸流体连通的第一涡轮机,第二涡轮增压器包括与第二气缸流体连通的第二涡轮机,共用旁通管道具有与其连接的专用废气门,共用旁通管道与第一涡轮机入口和第二涡轮机入口流体连通。
优选地,共用旁通管道与第一涡轮机出口和第二涡轮机出口流体连通。
优选地,第一涡轮机出口和第二涡轮机出口与排气管道流体连通,排气管道流体交汇至第一涡轮机出口和第二涡轮机出口下游的单个排气管道。
优选地,废气门包括与第一气缸流体连通的第一废气门入口和与第二气缸流体连通的第二废气门入口。
优选地,废气门包括调整来自第一废气门入口的废气的流速的第一气流调整机构和调整来自第二废气门入口的废气的流速的第二气流调整机构。
优选地,废气门包括与第一气缸和第二气缸流体连通的单个废气门入口。
优选地,废气门位于第一支路和第二支路的交汇区域的下游,第一支路与第一气缸流体连通,第二支路与第二气缸流体连通,第一支路和第二支路包括在共用旁通管道中。
优选地,第一支路包括通向与第一气缸流体连通的第一排气歧管的入口,第二支路包括通向与第二气缸流体连通的第二排气歧管的入口。
优选地,该涡轮增压系统还包括位于废气门下游的共用旁通管道中的排放控制装置。
优选地,第一涡轮机与第一气缸组中的多个气缸流体连通,第二涡轮机与第二气缸组中的多个气缸流体连通。
优选地,第一涡轮机和第二涡轮机基本相同。
根据本实用新型的另一方面,提供了一种操作涡轮增压系统的方法,包括:通过位于发动机的排气通道中的专用致动器来调整第一涡轮机转速和第二涡轮机转速。
优选地,该方法还包括:在第一操作状况期间,通过操作专用致动器使废气通过共用旁通管道,共用旁通管道与第一涡轮机入口、第二涡轮机入口、第一涡轮机出口和第二涡轮机出口流体连通,其中,专用致动器是废气门,废气门连接至共用旁通管道;以及在第二操作状况期间,通过操作废气门抑制废气流通过共用旁通管道。
优选地,该方法还包括:在第二操作状况期间,使废气从第一气缸组流动至第一涡轮机并使废气从第二气缸组流动至第二涡轮机。
优选地,第一涡轮机入口与第一气缸组流体连通,第二涡轮机入口与第二气缸组流体连通,第一气缸组和第二气缸组中的每一个均包括至少一个气缸。
优选地,该方法还包括:在第一操作状况期间,使废气从第一气缸组和第二气缸组流动至共用旁通管道。
优选地,第一操作状况是当第一涡轮机和第二涡轮机之一超过预定阈值速度的时候,第二操作状况是当第一涡轮机和第二涡轮机都低于预定阈值速度的时候。
优选地,使废气流过共用旁通管道包括:使废气流过位于废气门下游的共用旁通管道中的催化转换器,其中,第一操作状况是当包括涡轮增压系统的发动机低于预定温度的时候。
根据本实用新型的又一方面,提供了一种涡轮增压系统,包括:第一涡轮增压器,包括与第一气缸组流体连通的第一涡轮机,第一气缸组包括至少一个气缸;第二涡轮增压器,包括与第二气缸组流体连通的第二涡轮机,第二气缸组包括至少一个气缸;共用旁通管道,具有连接至共用旁通管道的专用废气门,共用旁通管道与第一涡轮机的入口和第二涡轮机的入口流体连通;以及控制系统,包括存储在非瞬时存储器中的指令,用于在第一操作状况期间调整废气门以使废气流过共用旁通管道并在第二操作状况期间调整废气门以基本抑制废气通过共用旁通管道。
优选地,第一操作状况是当离开第一气缸组和第二气缸组之一的废气超过预定流速阈值的时候,第二操作状况是当离开第一气缸组和第二气缸组中的每一个的废气低于预定流速阈值的时候。
通过这种方式,单个旁通管道和废气门可用于绕过两个涡轮机。因此,可减小失衡的分流操作的可能性。此外,当与使用两个废气门和旁通管道的涡轮增压系统相比较时,会降低涡轮增压系统的成本以及尺寸。
通过单独参照具体实施方式或者结合附图参照具体实施方式,本实用新型的上述优势和其他优势以及特征将会变得显而易见。
应当理解,提供本实用新型内容是为了以简化的形式引入将在下面的具体实施方式中进一步描述的概念集合。本实用新型内容不用于表明所要求保护主题的关键或必要特征,也不用于限制所要求主题的范围。此外,所要求的主题不限于解决在本公开的任何部分中提到的任何或所有缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了发动机的示意图;
图2示出了包括图1所示发动机和涡轮增压系统的车辆的示意图;
图3示出了包括在图2所示车辆中的涡轮增压系统的另一个实例;
图4示出了操作涡轮增压系统的方法;以及
图5示出了操作涡轮增压系统的另一种方法。
具体实施方式
本文描述了具有双涡轮增压系统的车辆。涡轮增压系统可以包括与第一气缸组流体连通的第一涡轮机和与第二气缸组流体连通的第二涡轮机。每个气缸组可至少包括一个气缸。其中设置有专用废气们的共用涡轮机旁通管道可以与每个涡轮机的上游和下游的排气管道流体连通。因此,可以通过单个废气门控制涡轮机的转速,从而防止不平衡的旁路操作。
此外,在一些实例中,车辆可以进一步包括被配置成调节废气门位置的控制器。可以通过控制器应用后续的控制策略。在第二操作状况期间,可以经由控制器来控制废气门以基本抑制废气流通过其中,以及在第一操作状况期间,可以经由控制器来控制废气门以使得废气流过其中。第一操作状况可以是当离开一个气缸组的废气的流速超过预定阈值的时候,而第二操作状况可以是当离开两个气缸组的废气的流速低于预定阈值的时候。通过这种方式,可以基于离开发动机的两股废气流的操作状况控制废气门,以降低涡轮机超过阈值转速的可能性。因此,降低了提升的涡轮机转速导致涡轮机损坏的可能性。
图1示出了发动机的示意图。图2示出了包括涡轮增压系统的车辆的示意图。图3示出了涡轮增压系统的另一个实例。图4至图5示出了操作涡轮增压系统的方法。
参照图1,包括多个气缸的内燃机10由发动机电子控制器12控制,图1中示出了其中一个气缸。发动机10包括气缸30和气缸壁32,活塞36位于其中并与曲轴40连接。所示气缸30经由对应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连接。
图2所示第一压缩机204和第二压缩机206可位于进气歧管44和进气通道42的上游。类似地,第一涡轮机228可以安置在排气歧管48的下游。
应当理解,尽管图1中示出了单个气缸,但是发动机10可以包括多个气缸。正如本文参照图2更为详细描述地,多个气缸可以布置在发动机组中。此外,发动机10可包括与一个或多个气缸流体连通的第二排气歧管。图2所示第二排气歧管226可以与图2所示第二涡轮机230流体连通,本文会进行更为详细地描述。
每个进气门和排气门均可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。可选或附加地,一个或多个进气门和排气门可以通过机电控制阀线圈和电枢组件操作。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。
所示燃料喷射器66被定位为将燃料直接喷入气缸30,这对于本领域技术人员来说已知为直接喷射。可选地,燃料可以喷射到进气口,这对于本领域技术人员来说已知为进气口喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的FPW信号的脉宽成比例地输送液态燃料。通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)将燃料输送至燃料喷射器66。响应于控制器12从驱动器68向燃料喷射器66提供工作电流。此外,进气歧管44被示出与可选电子节气门62连通,该节气门62调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。在一些实例中,节气门62可以被配置成调节提供至第二气缸和/或气缸组的进气量。高压双级燃料系统可用于在喷射器66处产生较高燃料压力。
响应于控制器12,无分电器点火系统88经由火花塞92向气缸30提供点火火花。宽域废气氧(UEGO)传感器126被示出连接至排气歧管48。可选地,两状态废气氧传感器可以替代UEGO传感器126。
控制器12在图1中被示为常规的微型计算机,其包括微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110和常规数据总线。控制器12被示出接收来自与发动机10连接的传感器的多种信号,除之前所讨论的那些信号之外,还包括:来自与冷却套管114连接的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)、连接至加速踏板130用于感测由脚132调节的加速器位置的位置传感器134的信号、用于确定尾气(未示出)点火的爆燃传感器的信号、来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值、来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器的信号、来自传感器120(例如,热丝式空气流量计)的进入发动机的气团的测量值以及来自传感器58的节气门位置的测量值。还可以感测(未示出传感器)大气压力用于控制器12的处理。在本说明书的优选方面中,曲轴每转一周,发动机位置传感器118就产生预定数量的等间隔脉冲,由此来确定发动机转速(RPM)。
在一些实例中,发动机可连接至混合动力汽车中的电动机/电池系统。混合动力汽车可以具有并联结构、串联结构或者它们的变型或组合。此外,在一些实例中,还可以使用其他发动机结构,例如柴油发动机。
在运行期间,发动机10内的每个气缸通常都经过四冲程循环,该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常,在进气冲程期间,排气门54关闭而进气门52开启。空气经由进气歧管44进入气缸30,然后活塞36移动至气缸的底部以增加气缸30内的容积。本领域技术人员通常将活塞36靠近气缸的底部并处于冲程结束的位置(例如,当气缸30处于其最大容积时)称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间,进气门52和排气门54均关闭。活塞36向气缸盖移动以压缩气缸30中的空气。本领域技术人员通常将活塞36处于该冲程结束和靠近气缸盖的点(例如,当气缸30处于其最小容积时)称为上止点(TDC)。在以下称为喷射的过程中,燃料被引入气缸。在以下称为点火的过程中,喷射的燃料通过诸如火花塞92的已知点火方法点火,从而引起燃烧。在膨胀冲程期间,膨胀气体将活塞36推回至BDC。曲轴40使活塞的移动转变为旋转轴的旋转扭矩。最终,在排气冲程期间,排气门54打开以向排气歧管48释放燃烧过的空气-燃料混合物并且活塞返回TDC。注意,上文所示仅仅作为一个实例,可以改变进气门和排气门的开启和/或关闭正时,诸如提供正气门重叠或负气门重叠、进气门延时关闭或者各种其他实例。
图2示出了包括发动机10的车辆200。车辆200还包括涡轮增压系统202。涡轮增压系统202包括第一压缩机204和第二压缩机206。第一压缩机204和第二压缩机206可以基本相同。也就是说,两个压缩机均可包含具有相同尺寸的相同部件。通过这种方式,可以平衡涡轮增压系统202中的第一和第二压缩机(204和206)。然而,还可以想到其他压缩机结构。
第一和第二压缩机(204和206)被配置成向发动机提供增压。因此,向发动机10提供具有高于周围大气的密度的进气,这可以通过增加燃烧能量和/或燃烧效率来提高发动机性能。
第一压缩机204可包括压缩机入口208。类似地,第二压缩机206也可以包括压缩机入口210。压缩机入口(208和210)可以从流体连通于周围大气的上游管道接收进气。在一些实例中,单个节气门可位于第一和第二压缩机(204和206)的上游或者节气门可位于第一压缩机204和第二压缩机206中的每一个的上游。
第一压缩机204包括压缩机出口212。类似地,第二压缩机包括压缩机出口214。压缩机出口(212和214)可与节气门216流体连通。节气门216可被配置成调节提供至发动机10的进气量。节气门216位于进气管道218中。进气管道218与第一压缩机204的压缩机出口212和第二压缩机206的压缩机出口214流体连通。还可以在第一压缩机和第二压缩机206的下游设置中冷器(未示出)。通过这种方式,可以冷却进气以提高进气的密度,从而改善发动机性能。
发动机10包括第一气缸组220和第二气缸组222。每个气缸组均被示出为包括多个气缸224。应当理解,图1所示气缸30包括在多个气缸224中。然而,应当理解,在其他实例中,第一气缸组220和/或第二气缸组222均可以仅包括单个气缸。此外,气缸组(220和222)均具有相等数量的气缸。然而,还可以想到其他气缸结构。例如,气缸可以不划分成气缸组。
进气管道218与第一和第二气缸组(220和222)流体连通。具体地,进气歧管可以向第一气缸组220以及第二气缸组222提供进气。在其他实例中,进气系统中可以设置两个节气门,从而第一压缩机204可与第一气缸组220流体连通,并且第二压缩机206可与第二气缸组222流体连通。
第一排气歧管225与第一气缸组220中的每个气缸流体连通。第一排气歧管225可与图1所示排气歧管48流体连通。第二排气歧管226与第二气缸组222中的每个气缸流体连通。此外,第一排气歧管225与第一涡轮机228的涡轮机入口234流体连通。类似地,第二排气歧管226与第二涡轮机230的涡轮机入口236流体连通。第一涡轮机228和第二涡轮机230可基本相同。也就是说,两个涡轮机可包含具有相等尺寸的相同部件。通过这种方式,可以平衡涡轮增压系统。然而,可以想到其他涡轮机结构。
第一涡轮机228和第二涡轮机230包括在涡轮增压系统202中并被配置成分别向第一压缩机204和第二压缩机206传输旋转输出。具体地,第一涡轮机228和第一压缩机204包括在第一涡轮增压器中,而第二涡轮机230和第二压缩机206包括在第二涡轮增压器中。应当理解,第一涡轮机228旋转地连接至第一压缩机204。类似地,第二涡轮机230旋转地连接至第二压缩机206。
涡轮增压系统202还包括共用旁通管道232。共用旁通管道232与第一涡轮机228的涡轮机入口234和第二涡轮机230的涡轮机入口236流体连通。因此,共用旁通管道232包括第一入口238和第二入口242,第一入口238包括在通向第一排气歧管225的第一支路240中,第二入口242包括在通向第二排气歧管226的第二支路244中。通过这种方式,来自第一和第二排气歧管(225和226)的废气可以被引导至单个共用旁通管道232中。
共用旁通管道232还与第一涡轮机228的涡轮机出口246以及第二涡轮机230的涡轮机出口248流体连通。具体地,在所述实例中,共用旁通管道232与位于涡轮机出口246下游的排气管道270和位于涡轮机出口248下游的排气管道272流体连通。然而,还可以想到其他排气管道布置方式。
专用废气门250连接至共用旁通管道232。图2所示废气门250位于共用旁通管道232的支路(240和244)的交汇区域252的下游。然而,在其他实例中可以使用其他废气门位置。例如,如图3所示,废气门250可位于支路(240和244)的交汇区域处。
废气门250包括废气门入口253和废气门出口255。废气门250可被配置成调整通过共用旁通管道232的排气流。具体地,废气门250包括用于执行上述功能的调整机构251(例如,真空控制阀和电致动器)。在一些实例中,调整机构251(例如,废气门致动器)可以远程安装。因此,可以改善发动机在车辆中的封装。具体地,由于降低了的调整机构的温度公差约束,因此调整机构251可位于车辆中的低温位置处以提升调整机构的耐用性并潜在地降低调整机构的制造成本。例如,调整机构251可以与废气门250间隔开、与排气歧管(225和226)间隔开和/或与涡轮机(228和230)间隔开。
第一催化转换器254还可以连接至废气门250下游的共用旁通管道232。第一催化转换器254可以被配置成增加流过其中的废气的温度。在一个实例中,第一催化转换器254能够包括多个催化剂砖。在另一个实例中,能够使用多个排放控制装置(每个均具有多个砖)。在一个实例中,第一催化转换器254可以是三元型催化剂。
第二催化转换器256可位于第一涡轮机228下游的排气管道270中。类似地,第三催化转换器258可位于第二涡轮机230下游的排气管道272中。应当理解,诸如滤清器的其他排放控制装置可以安置在第一涡轮机和/或第二涡轮机230下游。
车辆200可以包括控制系统260,其包括控制器12、废气门250和节气门216。具体地,废气门250可以电连接至控制器12。因此,控制器12可以经由电信号调整废气门250的位置。节气门216也可以电连接至控制器12。因此,控制器12可以经由电信号调整节气门216的位置。
车辆200还可以包括多个与控制器12电通信的传感器。传感器可以包括位于进气管道218内的压力传感器262、连接至发动机10的温度传感器264、连接至第一排气歧管225的压力传感器266和连接至第二排气歧管226的压力传感器268。车辆200还可以包括氧传感器以及图1所示其他温度传感器和压力传感器。在一些实例中,上述传感器可以包括在控制系统260中。
控制系统260可以包括存储在非瞬时存储器中的可执行指令,以在第一操作状况期间调整废气门250以使废气流过共用旁通管道232并在第二操作状况期间调整废气门以基本抑制废气通过共用旁通管道。第一操作状况可以是当离开第一和第二气缸组(220和222)之一的废气的流速或压力超过预定阈值的时候,而第二操作状况可以是当离开第一和第二气缸组的废气的流速或压力均低于预定阈值的时候。应当理解,第一和第二排气歧管(225和226)中的压力可以与废气流速相关。废气的温度还可以用于确定废气流速。
图3示出了图2所示车辆200的另一个实例。图3所示车辆200包括很多与图2所示车辆相同的系统、部件等。因此,相同的零件相应地标记。
如图所示,废气门250位于支路(240和244)的交汇区域252处。因此,图3所示废气门250包括第一废气门入口300和第二废气门入口302。废气门250可包括第一调整机构304和第二调整机构306。第一调整机构304可以被配置成调整由废气门250从第一气缸组220接收的废气量。类似地,第二调整机构306可以被配置成调整由废气门250从第二气缸组222接收的废气量。通过这种方式,可以分别控制进入废气门250的废气流。因此,可以通过对第一调整机构304和第二调整机构306的控制来平衡来自第一和第二气缸组(220和222)的废气流。
此外,排气管道309和共用旁通管道232流体交汇至单个排气管道310,该排气管道310具有与其连接的排放控制装置312。排放控制装置312可以是催化剂转换器、滤清器等。在一些实例中,其他催化转换器也可以设置在旁通管道232中。
图4示出了操作涡轮增压系统的方法400。方法400可以用于控制上面参照图2至图3描述的涡轮增压系统或者可以用于操作另一种合适的涡轮增压系统。方法400可以通过存储在控制器(图1和图2所示)的非瞬时存储器中的指令来执行。
在步骤402中,该方法包括使废气从第一气缸流动至第一排气歧管,在步骤404中,该方法包括使废气从第二气缸流动至第二排气歧管。
在第一操作状况期间,可以执行步骤406至步骤410。第一操作状况可以是当第一和第二涡轮机之一超过预定阈值转速的时候,第二操作状况可以是当第一和第二涡轮机均低于预定阈值转速的时候。应当理解,涡轮机上游的排气歧管中的压力可以与涡轮机的速度有关。附加或可选地,第一操作状况可以是当通过涡轮增压系统提供至发动机的增压超过预定值的时候。附加或可选地,第一操作状况可以是当发动机低于预定温度的时候,可选或附加地,第二操作状况可以是当发动机高于预定温度的时候。
在步骤406中,该方法包括使废气从第一和第二排气歧管流动至共用旁通管道,共用旁通管道与第一涡轮机的入口和第二涡轮机的入口以及第一涡轮机的出口和第二涡轮机的出口流体连通。在步骤408中,该方法包括通过连接至共用旁通管道的废气门的操作使废气流过共用旁通管道。在一些实例中,使废气流过共用旁通管道包括使废气流过位于废气门下游的共用旁通管道中的催化转换器,其中,第一操作状况是当包括涡轮增压系统的发动机低于预定温度的时候。在该实例中,方法400可以进一步包括,在第一操作状况期间,使废气从第一催化转换器流动至位于第一催化转换器下游的第二催化转换器。在步骤410中,该方法包括使废气从共用旁通管道流动至位于第一涡轮机和第二涡轮机中的至少一个的下游的至少一个排放控制装置。应当理解,步骤408至步骤410通过位于发动机的废气通道中的专用致动器来调整第一涡轮机转速和第二涡轮机转速。
在第二操作状况期间,可以执行步骤412至步骤422。第二操作状况可以是当第一和第二涡轮机都低于预定阈值转速的时候和/或当经由涡轮增压系统提供至发动机的增压低于预定值的时候。可选或附加地,第二操作状况可以是当经由涡轮增压系统提供至发动机的增压低于预定值的时候。可选或附加地,第二操作状况可以是当发动机高于预定温度的时候。
在步骤412中,该方法包括通过废气门的操作抑制废气流通过共用旁通管道。在步骤414中,该方法包括使废气从第一排气歧管流动至第一涡轮机。在步骤416中,该方法包括使废气从第二排气歧管流动至第二涡轮机。在步骤418中,该方法包括使废气通过第一涡轮机。在步骤420中,该方法包括使废气通过第二涡轮机,在步骤422中,该方法包括使废气从第一和第二涡轮机流动至位于第一涡轮机和第二涡轮机中的至少一个的下游的至少一个排放控制装置。
通过这种方式,图4的方法通过位于发动机的排气通道中的专用致动器调整第一和第二涡轮机的转速。该专用致动器可以是废气门。此外,可以真空操作或电操作该废气门。此外,单个和专用废气门可以响应于两个独立涡轮增压器的状况进行调整。例如,响应于两个不同排气歧管中的压力开启和/或关闭废气门。此外,当废气门关闭时,两个排气歧管可以在发动机气缸的排气侧彼此流体隔离。因此,该专用废气门可以响应于两个气缸排气组中的状况进行调整。
图5示出了操作涡轮增压系统的方法500。方法500可用于控制上面参照图2至图3描述的涡轮增压系统或者可以用于操作另一种合适的涡轮增压系统。方法500可以通过存储在控制器(图1和图2所示)的非瞬时存储器中的指令来执行。
在步骤502中,该方法包括使废气从第一气缸流动至第一排气歧管,在步骤504中,该方法包括使废气从第二气缸流动至第二排气歧管。
在步骤506中,确定进气歧管压力是否大于预定值。在其他实例中,可以确定第一和第二排气歧管的至少一个排气歧管中的压力是否大于预定值。在一些实例中,可以确定第一涡轮机和第二涡轮机中的至少一个涡轮机的转速是否大于预定值。如果进气歧管气压不大于预定值(在步骤506中为否),则该方法包括在步骤508中通过操作连接至共用旁通管道的专用废气门来基本抑制废气流通过共用旁通管道。然而,如果进气歧管气压大于预定值(在步骤506中为是),则该方法包括在步骤510中使废气从第一和第二排气歧管流动至共用旁通管道,共用旁通管道与第一涡轮机的入口和第二涡轮机的入口以及第一涡轮机的出口和第二涡轮机的出口流体连通。在步骤512中,通过废气门的操作使废气流过共用旁通管道。
在此总结说明。本领域技术人员在阅读说明之后会想到很多替代和改型而不偏离本说明的主旨和范围。例如,以天然气、汽油、柴油或替代燃料装置运行的单气缸、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12和V16发动机能够使用本实用新型来获利。
Claims (10)
1.一种涡轮增压系统,其特征在于,所述涡轮增压系统包括:
第一涡轮增压器,包括与第一气缸流体连通的第一涡轮机;
第二涡轮增压器,包括与第二气缸流体连通的第二涡轮机;
共用旁通管道,具有与其连接的专用废气门,所述共用旁通管道与第一涡轮机入口和第二涡轮机入口流体连通。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压系统,其特征在于,所述共用旁通管道与第一涡轮机出口和第二涡轮机出口流体连通。
3.根据权利要求2所述的涡轮增压系统,其特征在于,所述第一涡轮机出口和所述第二涡轮机出口与排气管道流体连通,所述排气管道流体交汇至所述第一涡轮机出口和所述第二涡轮机出口下游的单个排气管道。
4.根据权利要求1所述的涡轮增压系统,其特征在于,所述废气门包括与所述第一气缸流体连通的第一废气门入口和与所述第二气缸流体连通的第二废气门入口。
5.根据权利要求4所述的涡轮增压系统,其特征在于,所述废气门包括调整来自所述第一废气门入口的废气的流速的第一气流调整机构和调整来自所述第二废气门入口的废气的流速的第二气流调整机构。
6.根据权利要求1所述的涡轮增压系统,其特征在于,所述废气门包括与所述第一气缸和所述第二气缸流体连通的单个废气门入口。
7.根据权利要求1所述的涡轮增压系统,其特征在于,所述废气门位于第一支路和第二支路的交汇区域的下游,所述第一支路与所述第一气缸流体连通,所述第二支路与所述第二气缸流体连通,所述第一支路和所述第二支路包括在所述共用旁通管道中。
8.根据权利要求7所述的涡轮增压系统,其特征在于,所述第一支路包括通向与所述第一气缸流体连通的第一排气歧管的入口,所述第二支路包括通向与所述第二气缸流体连通的第二排气歧管的入口。
9.根据权利要求1所述的涡轮增压系统,其特征在于,所述涡轮增压系统还包括位于所述废气门下游的所述共用旁通管道中的排放控制装置。
10.根据权利要求1所述的涡轮增压系统,其特征在于,所述第一涡轮机与第一气缸组中的多个气缸流体连通,所述第二涡轮机与第二气缸组中的多个气缸流体连通。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106677889A (zh) * | 2015-11-05 | 2017-05-17 | 福特环球技术公司 | 用于控制涡轮机操作的发动机系统和方法 |
CN107339161A (zh) * | 2016-05-03 | 2017-11-10 | 福特环球技术公司 | 用于控制分离式排气发动机系统中的涡轮发电机的系统和方法 |
CN108223043A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 现代自动车株式会社 | 用于控制发动机系统的方法和装置 |
CN111980792A (zh) * | 2019-05-22 | 2020-11-24 | 卡明斯公司 | 分流式通道排气歧管上的排气歧管压力管理系统 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014213099B4 (de) * | 2014-07-07 | 2022-09-01 | Ford Global Technologies, Llc | Kraftfahrzeug und Anpassungsverfahren |
DE102015203554A1 (de) | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Anordnung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern, Abgasturbolader mit Abgasdruckwandler, Mischrohr und Wastegate sowie Verfahren zum Betreiben und zur Auslegung einer solchen Anordnung |
DE102016122045B4 (de) | 2015-11-30 | 2022-09-29 | Cummins Inc. | WASTEGATE- und MOTOR-ANORDNUNG sowie Verfahren zum Betreiben eines Motors |
US10287945B2 (en) | 2017-01-26 | 2019-05-14 | Cummins, Inc. | Increase aftertreatment temperature during light load operation |
KR20190072930A (ko) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 현대자동차주식회사 | 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법 |
WO2020001755A1 (en) * | 2018-06-26 | 2020-01-02 | Volvo Truck Corporation | An improved method for controlling an internal combustion engine |
US11098673B2 (en) * | 2019-11-27 | 2021-08-24 | Cummins Inc. | Cylinder head with integrated exhaust manifold |
US11454163B1 (en) | 2021-04-09 | 2022-09-27 | Ford Global Technologies, Llc | Turbocharger system with turbine bypass circuit to reduce emissions during engine cold start |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1158845B (it) * | 1983-03-25 | 1987-02-25 | Fiat Auto Spa | Motore a combustione interna sovra limentato con testata a quattro valvole per cilindro |
DE3629841A1 (de) * | 1986-09-02 | 1987-05-21 | Daimler Benz Ag | Mehrzylindrige aufgeladene brennkraftmaschine |
US5003781A (en) * | 1988-05-23 | 1991-04-02 | Mazda Motor Corporation | Air supply and exhaust control systems for turbocharged internal combustion engines |
JPH02119627A (ja) * | 1988-10-29 | 1990-05-07 | Mazda Motor Corp | 過給機付エンジンの吸気装置 |
US5046317A (en) | 1989-06-09 | 1991-09-10 | Allied-Signal Inc. | Wastegate valve for turbocharger |
JPH0772496B2 (ja) * | 1989-08-31 | 1995-08-02 | マツダ株式会社 | ターボ過給機付エンジンの排気制御装置 |
JPH081133B2 (ja) * | 1989-09-01 | 1996-01-10 | マツダ株式会社 | ターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置 |
JPH03229921A (ja) * | 1990-02-01 | 1991-10-11 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気制御装置 |
JP2815213B2 (ja) * | 1990-02-05 | 1998-10-27 | マツダ株式会社 | エンジンの燃料制御装置 |
JPH07293262A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ディーゼルエンジンのシーケンシャル過給装置 |
DE19618160C2 (de) | 1996-05-07 | 1999-10-21 | Daimler Chrysler Ag | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine |
GB9918070D0 (en) | 1999-07-30 | 1999-10-06 | Alliedsignal Ltd | Turbocharger |
DE50211459D1 (de) * | 2002-06-26 | 2008-02-14 | Borgwarner Inc | Motorbremseinrichtung für eine turboaufgeladene Brennkraftmaschine |
DE10232738B4 (de) * | 2002-07-19 | 2005-04-21 | Audi Ag | Anordnung zumindest zweier Abgasturbolader |
DE10303777A1 (de) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Daimlerchrysler Ag | Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader |
US6941755B2 (en) | 2003-10-28 | 2005-09-13 | Daimlerchrysler Corporation | Integrated bypass and variable geometry configuration for an exhaust gas turbocharger |
US20060070381A1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Eric Parlow | Multi-stage turbocharging system utilizing VTG turbine stage(s) |
SE0402409L (sv) * | 2004-10-06 | 2005-08-09 | Saab Automobile | Förbränningsmotor med parallellt arbetande turboaggregat, samt metod för reglering |
JP2008121635A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | エンジン |
US7975478B2 (en) * | 2007-06-26 | 2011-07-12 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Internal combustion engine having compressor with first and second tributary inlets |
US8297053B2 (en) * | 2008-07-31 | 2012-10-30 | Caterpillar Inc. | Exhaust system having parallel asymmetric turbochargers and EGR |
CN102132025B (zh) | 2008-11-19 | 2014-09-10 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机控制装置 |
WO2010067438A1 (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の過給機制御装置 |
EP2383449B1 (en) * | 2009-01-26 | 2020-03-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of vehicle |
EP2246543B1 (de) * | 2009-04-01 | 2013-09-04 | Ford Global Technologies, LLC | Zylinderkopf mit zwei Abgaskrümmern und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem derartigen Zylinderkopf |
EP2503126B1 (de) * | 2011-03-25 | 2014-08-27 | Ford Global Technologies, LLC | Mit Waste-Gate-Turbinen ausgestattete Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
EP2522843B1 (de) * | 2011-05-12 | 2014-09-03 | Ford Global Technologies, LLC | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit separaten Abgaskrümmern und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
-
2012
- 2012-03-21 US US13/426,524 patent/US9074521B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-03-15 DE DE102013204570A patent/DE102013204570A1/de not_active Withdrawn
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- 2013-03-20 RU RU2013112615/06U patent/RU139593U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106677889A (zh) * | 2015-11-05 | 2017-05-17 | 福特环球技术公司 | 用于控制涡轮机操作的发动机系统和方法 |
CN106677889B (zh) * | 2015-11-05 | 2020-09-25 | 福特环球技术公司 | 用于控制涡轮机操作的发动机系统和方法 |
CN107339161A (zh) * | 2016-05-03 | 2017-11-10 | 福特环球技术公司 | 用于控制分离式排气发动机系统中的涡轮发电机的系统和方法 |
CN108223043A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 现代自动车株式会社 | 用于控制发动机系统的方法和装置 |
CN108223043B (zh) * | 2016-12-13 | 2021-07-09 | 现代自动车株式会社 | 用于控制发动机系统的方法和装置 |
CN111980792A (zh) * | 2019-05-22 | 2020-11-24 | 卡明斯公司 | 分流式通道排气歧管上的排气歧管压力管理系统 |
Also Published As
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