一种通过过度增压提供真空的方法和系统技术方案

公开了一种包括真空发生器的真空源。在一个示例中，当涡轮增压器具备过度增压能力时，通过真空发生器提供真空。本方法能确定可如何使用过度增压以提供真空的优先顺序。

【技术实现步骤摘要】
一种通过过度增压提供真空的方法和系统
本专利技术涉及一种通过过度增压提供真空的方法和系统。
技术介绍
真空常常用于运转或协助运转车辆的各种装置。例如，真空可用于协助驾驶员施加的车辆制动、涡轮增压器的运转、燃料蒸汽的清除、供暖与通风系统的驱动以及传动系部件的驱动。真空有时可从自然吸气式发动机中的进气歧管获取，因为进气歧管的压力经常比大气压低。但是，在进气歧管的压力通常比大气压高的增压发动机中，可使用来自真空发生器的真空代替或者增加进气歧管的真空。通过使压缩空气穿过真空发生器，可在真空发生器内产生低压区，以便将空气从真空储存器吸取至真空发生器，由此减小真空储存器内的压力。但是，在没有足够的来自压缩机的气流提供期望的发动机扭矩的某些发动机工况期间，可能不希望使用真空发生器系统。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人意识到上述缺陷并开发了一种提供真空的方法，包括：从压缩机给发动机汽缸提供空气，压缩机具备空气输出能力；当压缩机能够提供比期望的汽缸空气量更多的空气时，将气流从压缩机引导至给真空储存器提供真空的真空发生器，否则阻止空气流从压缩机流入真空发生器。通过调节何时从压缩机向真空发生器提供空气，能够给真空系统提供期望的真空量同时也提供与期望的发动机空气量相接近的发动机空气量。例如，驾驶员运用节气门期间，可阻止流至真空发生器的气流。涡轮旋转至一定速度后不久，重新使空气流入真空发生器。这样，可短时间地阻止通过真空发生器产生真空。所以，即使车辆加速期间进气歧管压力可能较高时，也能较长时间地产生真空。此外，如果发动机扭矩的需求超过阈值水平，可阻止流至真空发生器的气流以提供额外的发动机扭矩。所以，在一些发动机工况期间，提供发动机扭矩的目标需求可优先于产生真空。当涡轮增压器压缩机的输出能力超过期望的发动机充气时，可通过真空发生器提供额外的真空。通过这种方式，有可能既给真空系统提供真空同时又能提供期望的扭矩量。根据本专利技术的一个实施例，通过打开废气门或者调整涡轮的叶轮减小压缩机的空气输出能力。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括响应于增加的扭矩请求和增加的空气从压缩机流向发动机减少从压缩机流向真空发生器的空气流。根据本专利技术的一个实施例，将从压缩机流向真空发生器的空气在第一位置或第二位置中的一个位置导入发动机的进气系统，第一位置为进气歧管，第二位置为压缩机入口。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括增加流向真空发生器的气流以减小节气门入口的压力。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括当期望的发动机空气流速比空气流速的阈值小时，终止空气从压缩机流向给真空储存器提供真空的真空发生器。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括终止空气从压缩机流向给真空储存器提供真空的真空发生器以增加压缩机的转速。根据本专利技术的一个实施例，响应于将气流从压缩机引导至给真空提供真空的真空发生器来增加节气门入口的压力。根据本专利技术，提供一种真空系统，包括：具有进气歧管的发动机；连接至发动机并且给进气歧管提供空气的涡轮增压器；真空储存器；和真空储存器、涡轮增压器连通的真空发生器；并且控制器，控制器包括指令用于：从压缩机给发动机汽缸提供空气，压缩机具备输出能力；当压缩机能够提供比期望的汽缸空气量更多的空气时将气流从压缩机引导至给真空储存器提供真空的真空发生器，否则阻止空气从压缩机流向真空发生器；当压缩机能够提供比期望的汽缸空气量和期望的真空发生器流速更多的空气量时减小压缩机的空气输出能力，否则不减小压缩机的空气输出能力；以及调整废气门的位置以调整压缩机的空气输出能力。根据本专利技术的一个实施例，控制器进一步包括响应于真空储存器的压力限制真空消耗者的真空消耗速率的指令。根据本专利技术的一个实施例，控制器进一步包括用于调整真空发生器驱动流速以提供期望的真空速率的指令。本专利技术可提供多种优点。例如，本方法可基于真空的使用(而不是简单地提供高水平的真空)来通过提供真空改善发动机的燃料经济性。此外，本方法能根据工况确定使用真空和产生真空的优先顺序。单独或结合附图阅读下面的具体实施方式，本专利技术的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。应理解，上述概要提供用于以简化形式引入一系列原理，其将在具体实施方式中进一步进行描述。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或实质特征，所要求保护的主题的范围仅由权利要求书确定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决上文或本说明书中任意部分所提至的确定的实施方式。附图说明图1和图2显示了发动机的两个不同的示意描述；图3-图6显示了发动机运转期间的相关模拟信号；图7显示了给车辆的真空系统提供真空的方法的高级流程图。具体实施方式本专利技术涉及提供真空以协助执行器的运转。图1和图2显示了给车辆的真空系统提供真空的两个示例。图3和图4显示了当通过具有用于所有发动机汽缸的共用进气歧管的发动机提供真空时相关的模拟信号。图5和图6显示了当通过具有在发动机汽缸之间分开的进气歧管的发动机提供真空时相关的模拟信号。例如，第一进气歧管通道给第一组发动机汽缸提供空气，并且第二进气歧管通道给第二组发动机汽缸提供空气。此外，第一进气通道可以第一压力运转同时第二进气歧管通道以第二压力运转。图7显示了用于提供图3-6中所说明的真空和控制的方法。参考图1，包括多个汽缸(图1中显示了其中的一个汽缸)的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括带有位于其中并连接至曲轴40的活塞36的燃烧室30和汽缸壁32。燃烧室30显示为通过各自的进气门52、排气门54和进气歧管44、排气歧管48连通。各个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。可替代地，进气门和排气门中的一个或多个可由机电控制的阀线圈和电枢总成操作。进气凸轮传感器55可确定进气凸轮51的位置。排气凸轮传感器57可确定排气凸轮53的位置。燃料喷射器66显示为设置以直接将燃料喷射至汽缸30内，本领域内技术人员称之为直接喷射(directinjection)。可替代地，可将燃料喷射至进气道，本
内技术人员称之为进气道喷射(portinjection)。燃料喷射器66与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地传输液体燃料。燃料通过燃料系统(未示出)运送至燃料喷射器66，所述燃料喷射器包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨(未示出)。驱动器68响应于控制器12向燃料喷射器66供应操作电流。另外，进气歧管44显示为和可选的电子节气门62连通，所述电子节气门通过调整节流板64的位置来控制来自进气增压室46的空气流。压缩机162从空气进气道42吸取空气提供给增压室46。排气使通过轴161和压缩机162相连的涡轮164旋转。真空使废气门驱动器72运转以允许排气旁通过涡轮164，以便于在变化的工况下控制增压压力。真空通过真空储存器138提供给废气门驱动器72。通过声波抑制器(sonicchoke)24和止回阀60从进气歧管44给真空储存器138提供真空。声波抑制器24将空气流速限制在气流上限，同时在允许空气不受限制通过的流速范围内提供较小的压力限制。可替代地，可通过止回阀63从真空发生器或文氏管20给真空储存器138提供真空。在一些示例中，止回阀60可省略。可打开真空发生器真空流动控制阀22以允许压缩空气从压缩机162流动穿过真空发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.17 US 13/050,6831.一种用于提供真空的方法，包括：从压缩机向发动机汽缸提供空气，所述压缩机具有空气输出能力；当所述压缩机能够提供比期望的汽缸空气量更多空气时，将气流从所述压缩机引导至给真空储存器提供真空的真空发生器，否则阻止气流从所述压缩机流向所述真空发生器；并且响应于扭矩需求越过阈值扭矩需求，减少流动穿过所述真空发生器的空气量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩机的所述空气输出能力随发动机工况而改变，并且当所述真空储存器的压力比阈值压力大时将空气从所述压缩机引导至所述真空发生器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将从所述压缩机流入所述真空发生器的空气流在第一位置或第二位置引导至发动机的进气系统，所述第一位置是进气歧管，所述第二位置是所述压缩机的入口。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，响应于期望的发动机扭矩和节气门位置，限制从所述压缩机流向所述真空发生器的空气流进入所述进气歧管。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，空气从所述真空发生器离开通过止回阀选择性地进...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·皮尔西弗，J·N·阿勒瑞，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：