机动车辆的增压发动机系统技术方案

本发明专利技术涉及机动车辆的增压发动机系统。提供用于增压发动机系统的方法和系统，该增压发动机系统具有被布置成从可变几何涡轮增压器接收增压空气的发动机和与该涡轮增压器平行布置的电动压缩机。在高于预定义水平的临时高转矩需求期间，该电动压缩机用于从该涡轮增压器补充增压空气流。另外，提供围绕该电动压缩机的再循环回路，以在该电动压缩机连接至该发动机之前累积该电动压缩机中的压力，以便最小化发动机增压压力在该电动压缩机启动时的波动。

Turbocharged engine system for motor vehicles

The invention relates to a supercharged engine system for motor vehicles. A method and system for a turbocharged engine system is provided with an engine arranged to receive booster air from a variable geometry turbocharger and an electric compressor arranged in parallel with the turbocharger. The electric compressor is used to replenish the pressurized air flow from the turbocharger during a temporary high torque demand above the pre-defined level. In addition, a recirculation loop around the electric compressor is provided to accumulate the pressure in the electric compressor before the electric compressor is connected to the engine, so as to minimize the fluctuation of the engine pressurization pressure at the start of the electric compressor.

【技术实现步骤摘要】
机动车辆的增压发动机系统相关申请的交叉引用本申请要求2016年10月21日提交的英国专利申请No.1617825.3和2017年5月16日提交的英国专利申请No.1707817.1的优先权。上述引用的申请的全部内容在此通过引用全部并入本文以用于所有目的。
本专利技术涉及机动车辆，且具体地涉及一种机动车辆的增压发动机系统，该增压发动机系统具有内燃发动机和压缩机，该压缩机用于增加进入发动机的空气的压力。
技术介绍
机动车辆的内燃发动机可包括涡轮增压器以增加进入发动机的空气的压力，以便提高燃烧效率和转矩输出。涡轮增压器可包括设置在发动机的排气通道中的涡轮和设置在发动机的进气通道中的压缩机，该压缩机由涡轮的旋转驱动。这种涡轮增压器增压发动机的问题是，即使使用可变几何涡轮增压器，发动机的整体性能也会由于以下事实而折损：涡轮增压器通常被设计成当发动机在节气门开度较宽的情况下以最大的发动机转速运转时，容纳从发动机至涡轮增压器的涡轮的最大排气流量。这要求使用具有大容量的涡轮增压器，以便在非常高的排气流速下防止发动机上的背压过高和/或涡轮增压器超速。然而，使用大容量涡轮增压器的缺点在于，在低发动机转速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：响应于在经由涡轮增压器压缩机向发动机提供第一压力的增压空气的同时需求转矩高于阈值，操作电动压缩机以增加围绕所述电动压缩机的再循环回路中的第二压力，所述电动压缩机与所述涡轮增压器压缩机平行布置并且与所述发动机流体地断开；以及响应于所述第二压力达到所述第一压力，将所述电动压缩机流体地连接至所述发动机。

【技术特征摘要】
2016.10.21 GB 1617825.3;2017.05.16 GB 1707817.11.一种方法，其包括：响应于在经由涡轮增压器压缩机向发动机提供第一压力的增压空气的同时需求转矩高于阈值，操作电动压缩机以增加围绕所述电动压缩机的再循环回路中的第二压力，所述电动压缩机与所述涡轮增压器压缩机平行布置并且与所述发动机流体地断开；以及响应于所述第二压力达到所述第一压力，将所述电动压缩机流体地连接至所述发动机。2.根据权利要求1所述的方法，其中操作所述电动压缩机以增加所述再循环回路中的所述第二压力包括在维持第一阀关闭且第二阀打开的同时，操作所述电动压缩机的电动马达，所述第一阀布置在所述电动压缩机的出口与所述发动机的进气歧管之间的路径中，所述第二阀布置在所述再循环回路中。3.根据权利要求2所述的方法，其中将所述电动压缩机流体地连接至所述发动机包括同时打开所述第一阀并且关闭所述第二阀，以使所述第二压力的增压空气从所述电动压缩机的所述出口流至所述发动机的所述进气歧管。4.根据权利要求1所述的方法，其中操作所述电动压缩机进一步响应于布置在围绕涡轮增压器涡轮的旁通通道中的旁通阀打开。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述需求转矩是操作者需求的所述发动机的转矩，并且其中所述阈值是对应于所述涡轮增压器压缩机能够在当前工况下向所述发动机提供的最大增压压力的转矩水平。6.一种用于机动车辆的增压发动机系统，其包括：内燃发动机；小容量可变几何涡轮增压器，其尺寸被设计成满足对达到预定义供应水平的增压空气的需求；以及与所述涡轮增压器平行布置的电动压缩机，所述发动机被布置成在正常的发动机运行期间从所述涡轮增压器接收低于所述预定义供应水平的增压空气的初级供应，并且当需要满足对高于所述预定义供应水平的增压空气的临时高需求时从所述电动压缩机接收增压空气的补充供应，且当所述电动压缩机在所述电动压缩机连接至所述发动机之前启动时再循环回路累积压力，所述再循环回路包括控制通过导管的空气流的电控再循环阀，所述导管将所述电动压缩机的出口连接至所述电动压缩机的入口，电控切断阀位于所述电动压缩机的所述出口与所述发动机之间以选择性地将所述电动压缩机的所述出口与所述发动机隔离，且回流控制阀防止空气从所述电动压缩机的所述入口回流至大气，其中在所述电动压缩机启动时，所述电控再循环阀保持打开且所述电控切断阀保持关闭直至所述再循环回路中的所述压力达到预定义极限，此时所述电控切断阀打开且所述电控再循环阀关闭。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述回流阀是止回阀，所述止回阀被布置成防止空气从所述电动压缩机的所述入口回流至大气。8.根据权利要求6所述的系统，其中所述回流阀是电控回流阀，所述电控回流阀被布置成如果所述电动压缩机的所述入口处的压力大于大气压力则自动关闭，以便防止空气从所述电动压缩机的所述入口回流至大气。9.根据权利要求6所述的系统，其中存在从大气通过所述涡轮增压器至所述发动机的第一流动路径，以及从大气通过所述电动压缩机的第二流动路径，所述第二流动路径平行于所述第一流动路径布置在所述发动机上游的位置与大气空气源之间。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述发动机上游的所述位置是中间冷却器的入口，所述中间冷却器具有出口，所述出口被布置成使空气流至所述发动机，且所述系统进一步包括空气过滤器，用于所述发动机的、来自所述大气空气源的所有空气流过所述空气过滤器，且所述第一空气流动路径和所述第二空气流动路径两者均具有相应的低压端，所述低压端连接至所述空气过滤器的出口。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·凯德，S·约翰森，P·特纳，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US